JPH06242353A - Optical fiber array and its production - Google Patents

Optical fiber array and its production

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Publication number
JPH06242353A
JPH06242353A JP2883893A JP2883893A JPH06242353A JP H06242353 A JPH06242353 A JP H06242353A JP 2883893 A JP2883893 A JP 2883893A JP 2883893 A JP2883893 A JP 2883893A JP H06242353 A JPH06242353 A JP H06242353A
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JP
Japan
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optical fiber
silica
substrate
based optical
etching
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Application number
JP2883893A
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Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Yamane
基宏 山根
Yoshiharu Taga
吉春 多賀
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an optical fiber array appropriate for coupling with an LD array at high coupling efficiency and its manufacturing method. CONSTITUTION:The optical fiber array consists of a base 3 and plural quartz group optical fibers 1 fixed on the base 3 and projecting their end parts 1'c from the end face 3a of the base 3, the projected length of the end parts 1'c is the same in all the fibers 1 and a truncated cone-like lens part 6 is formed on the tip of each end part 1'c. The optical fiber array is manufactured by applying etching treatment to an array precursor obtained by previously aligning the fibers 1 and the end face 3a of the base 3 with two kinds of etching solutions having respectively different properties.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバアレイとその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber array and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光通信システムに組み込む発光素
子モジュールは、光源である半導体レーザ(laser-diod
e 、以下LDという)と石英系光ファイバの間にそのレ
ーザ光を石英系光ファイバのコアに集口するレンズを介
挿することにより構成されている。このモジュールはL
Dと石英系光ファイバとの間における結合効率を高くす
ることが必要であるため、両者の結合パワーが最大とな
るようにLDとレンズと石英系光ファイバのコアとを調
心して組立てられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting device module incorporated in an optical communication system has been a semiconductor laser (laser-diod) as a light source.
e, hereinafter referred to as LD) and a silica-based optical fiber, and a lens for collecting the laser light at the core of the silica-based optical fiber is inserted. This module is L
Since it is necessary to increase the coupling efficiency between D and the silica optical fiber, the LD, the lens, and the silica optical fiber core are aligned and assembled so that the coupling power between them is maximized.

【0003】ところで最近は、LDの光源を複数個配列
してLDアレイを構成し、また、石英系光ファイバの複
数本を基板に配列して光ファイバアレイとし、このLD
アレイと光ファイバアレイを、複数個のレンズが配列さ
れているレンズアレイを媒介にして互いに結合すること
により、各光源と各石英系光ファイバを一括して結合し
た構造のLDアレイモジュールへの要求が高まってい
る。
By the way, recently, a plurality of LD light sources are arranged to form an LD array, and a plurality of silica-based optical fibers are arranged on a substrate to form an optical fiber array.
A demand for an LD array module having a structure in which each light source and each silica-based optical fiber are collectively connected by connecting the array and the optical fiber array to each other through a lens array in which a plurality of lenses are arranged. Is increasing.

【0004】このLDアレイモジュールにおいては、各
アレイが高い結合効率で結合されることが望ましいこと
はいうまでもないが、光ファイバアレイに配列されてい
るそれぞれの石英系光ファイバからの出射パワーは均一
であることが要求される。そのため、このLDアレイモ
ジュールの製造に際しては、各アレイの寸法精度を高精
度化し、かつ、LD光源,レンズ,石英系光ファイバな
どをそれぞれ調心することが必要になる。
In this LD array module, it goes without saying that it is desirable that the respective arrays be coupled with high coupling efficiency, but the output power from each silica-based optical fiber arranged in the optical fiber array is It is required to be uniform. Therefore, when manufacturing this LD array module, it is necessary to improve the dimensional accuracy of each array and to align the LD light source, the lens, the silica optical fiber, and the like.

【0005】一方、最近は、石英系光ファイバの端面に
直接レンズ部を形成したレンズ付き石英系光ファイバが
提案されている。この石英系光ファイバは、それ自体の
端面がレンズ機能を備えているため、上記モジュールの
製造に際しては、部品点数が減少し、しかも調心作業の
工数を低減することができ、コスト低減に資するという
利点を持っている。
On the other hand, recently, there has been proposed a silica optical fiber with a lens in which a lens portion is directly formed on the end face of the silica optical fiber. Since this silica-based optical fiber has a lens function on its end face, the number of parts can be reduced and the number of man-hours for aligning can be reduced when manufacturing the module, which contributes to cost reduction. Has the advantage.

【0006】上記したレンズ付き石英系光ファイバは、
被覆部を剥離して露出させた石英系光ファイバを例えば
バーナのような加熱手段で局部加熱しながら引張って加
熱部を延伸し、石英系光ファイバの延伸部の外径が約1
0μm以下になった時点で延伸作業を停止してその部分
を例えばカッターで切断したのち、石英系光ファイバの
先端部を例えばバーナで加熱して溶融する。このとき、
先端部は表面張力によって球面になり、その結果、この
部分でレンズ機能が発現する。
The above-mentioned quartz optical fiber with a lens is
The quartz optical fiber exposed by peeling off the coating portion is stretched while locally heating it by a heating means such as a burner to stretch the heating portion, and the outer diameter of the stretched portion of the silica optical fiber is about 1
When the thickness becomes 0 μm or less, the stretching operation is stopped, the portion is cut by, for example, a cutter, and then the tip end of the silica-based optical fiber is heated by, for example, a burner to melt. At this time,
The tip portion becomes spherical due to the surface tension, and as a result, the lens function is developed in this portion.

【0007】したがって、このレンズ付き石英系光ファ
イバは、先端が球面のレンズになっていて、その先端か
ら徐々に大径となるある長さのテーパ部を形成してい
る。このようなレンズ付き石英系光ファイバを用いてL
Dアレイモジュールを製造する場合には、まず前段の作
業として、基板にこのレンズ付き石英系光ファイバの複
数本を配列固定して光ファイバアレイを製造することが
必要になる。
Therefore, the silica-based optical fiber with a lens has a spherical lens at its tip and forms a taper portion having a length gradually increasing from the tip. Using such a quartz optical fiber with a lens, L
When manufacturing a D array module, as a first step, it is necessary to array and fix a plurality of silica optical fibers with lenses on a substrate to manufacture an optical fiber array.

【0008】その場合、各石英系光ファイバの先端の位
置が揃っていないと、LDアレイとの結合時に、それぞ
れの石英系光ファイバとそれぞれのLD光源との結合効
率にばらつきが発生してしまう。レンズ付き石英系光フ
ァイバの場合は、従来の端面が光軸に対する直交面であ
る石英系光ファイバの場合と異なり、レンズ部の先端を
同一の位置に揃える作業が可成り煩雑さを増すという問
題がある。
In this case, if the positions of the tips of the respective silica-based optical fibers are not aligned, the coupling efficiency between the respective silica-based optical fibers and the respective LD light sources will vary when the LD array is coupled. . In the case of a silica-based optical fiber with a lens, unlike the conventional silica-based optical fiber in which the end face is a plane orthogonal to the optical axis, the work of aligning the tip of the lens part at the same position becomes possible, which increases complexity. There is.

【0009】このような問題の解決を目的として、特公
平3−50246号公報では、次のような方法が提案さ
れている。すなわち、まず、レンズ付き石英系光ファイ
バの複数本をアレイ基板に整列固定する際に、光ファイ
バの先端部をアレイ基板の端面から所定の長さだけ突出
させる。ついで、光ファイバの先端部のみをフッ酸に浸
漬して溶解し、それぞれの光ファイバの先端部をテーパ
形状にすると同時に、レンズ部の先端位置を揃えること
により、アレイ基板の端面からの光ファイバの突出長を
同じ長さにしている。
For the purpose of solving such a problem, Japanese Patent Publication No. 3-50246 proposes the following method. That is, first, when a plurality of silica optical fibers with lenses are aligned and fixed to the array substrate, the tip end of the optical fibers is made to protrude from the end surface of the array substrate by a predetermined length. Then, only the tip of the optical fiber is immersed in hydrofluoric acid to dissolve it, and the tip of each optical fiber is made into a tapered shape. The protruding lengths of are the same.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
は、わずかな量であるとはいえ、それ自体に曲がりがあ
る。このことを考慮すると、上記した方法における光フ
ァイバのアレイ基板への配列固定時には、アレイ基板の
端面から光ファイバの先端部を突出させる長さは、短け
れば短いほど好適であるといえる。その理由は、光ファ
イバ先端部の配列精度が高くなるからである。
By the way, the optical fiber has a bend in itself, though it is a small amount. In consideration of this, it can be said that the shorter the length of projecting the tip of the optical fiber from the end face of the array substrate is, the more preferable when the array of the optical fibers is fixed to the array substrate in the above method. The reason for this is that the alignment accuracy of the optical fiber tip portion becomes high.

【0011】しかしながら、先端部を突出させる長さを
あまり短くすると、この先端部をフッ酸に浸漬したとき
に、表面張力によって先端部を伝って上昇したフッ酸で
アレイ基板が侵食されることもある。したがって、上記
公報の方法では、先端部の長さをあまり短くすることが
できない。本発明は、上記した方法における問題を解決
し、アレイ基板の端面から突出するレンズ付き石英系光
ファイバの長さが非常に短く、したっがって、光ファイ
バの配列精度も高い光ファイバアレイとその製造方法の
提供を目的とする。
However, if the length by which the tip portion is projected is made too short, when the tip portion is immersed in hydrofluoric acid, the array substrate may be eroded by the hydrofluoric acid that has risen along the tip portion due to surface tension. is there. Therefore, according to the method of the above publication, the length of the tip cannot be shortened so much. The present invention solves the problems in the above method, and the length of the silica optical fiber with a lens protruding from the end face of the array substrate is very short, and accordingly, the optical fiber array having a high optical fiber array accuracy is provided. The purpose is to provide a manufacturing method thereof.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、基板と、前記基板に固定さ
れ、端部が前記基板の端面から突出している複数本の石
英系光ファイバとから成り、前記端部の突出長は全ての
石英系光ファイバで同じ長さであり、かつ前記端部の先
端には少なくとも円錐台形状のレンズ部が形成されてい
ることを特徴とする光ファイバアレイが提供され、ま
た、コアと前記コアよりもフッ酸溶液を用いたときのエ
ッチング速度が大きい組成のクラッドとから成る石英系
光ファイバの複数本をフッ酸溶液で侵食されない基板に
整列固定したのち、前記基板の端面と前記複数本の石英
系光ファイバの端面が同一面となるように加工し、前記
同一面の部分を、少なくとも前記基板に対するエッチン
グ速度が前記石英系光ファイバに対するエッチング速度
よりも大きいエッチング溶液に浸漬することにより前記
基板を選択的にエッチング除去して前記石英系光ファイ
バの端部を突出させ、ついで、前記石英系光ファイバの
端部をフッ酸溶液に浸漬して前記端部の先端に少なくと
も円錐台形状のコアを突出させてレンズ部を形成するこ
とを特徴とする光ファイバアレイの製造方法が提供され
る。
In order to achieve the above object, in the present invention, a substrate and a plurality of silica-based optical fibers fixed to the substrate and having an end projecting from an end face of the substrate. And a protrusion length of the end portion is the same for all silica-based optical fibers, and at least a frustoconical lens portion is formed at the tip of the end portion. A fiber array is provided, and a plurality of silica-based optical fibers composed of a core and a clad having a composition having a higher etching rate when using a hydrofluoric acid solution are aligned and fixed on a substrate that is not corroded by the hydrofluoric acid solution. After that, the end face of the substrate and the end faces of the plurality of silica-based optical fibers are processed to be the same face, and the portion of the same face is at least the silica-based etching rate for the substrate. The substrate is selectively removed by etching by immersing it in an etching solution having a larger etching rate than that of the fiber, and the end of the silica-based optical fiber is projected, and then the end of the silica-based optical fiber is hydrofluoric acid solution. There is provided a method for manufacturing an optical fiber array, which comprises immersing in a core to form a lens portion by projecting at least a truncated cone-shaped core at the tip of the end portion.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、まず最初に、基板の端面と石英系
光ファイバの端面とが同一面となるように加工される。
そして、第1のエッチング溶液に浸漬されるが、そのと
き、エッチング溶液は基板を選択的に溶解するので、エ
ッチング終了後には、基板の端面から石英系光ファイバ
の端部が同じ長さで突出する。
In the present invention, first, the end face of the substrate and the end face of the silica-based optical fiber are processed so that they are flush with each other.
Then, it is immersed in the first etching solution. At that time, since the etching solution selectively dissolves the substrate, the end portion of the silica-based optical fiber projects from the end surface of the substrate with the same length after the end of etching. To do.

【0014】そして、その後、光ファイバの端部は第2
のエッチング溶液であるフッ酸溶液に浸漬されるが、そ
のとき、基板は侵食されず、石英系光ファイバが選択的
に溶解していくが、その場合、クラッドの方が早く溶解
するので、結局、基板の端面から突出している複数本の
石英系光ファイバのそれぞれの先端には、同じ形状をし
てコアが円錐台形状をして突出してくる。そしてこれが
レンズ部になる。
After that, the end of the optical fiber is
The substrate is not eroded and the silica-based optical fiber is selectively dissolved at that time, but in that case, the clad dissolves faster, At the tips of the plurality of silica-based optical fibers protruding from the end surface of the substrate, cores having the same shape and protruding in a truncated cone shape come out. And this becomes the lens part.

【0015】したがって、基板の端面には同じ突出長
で、先端にレンズ部を備えた光ファイバが配列した状態
になり、ここに光ファイバアレイが得られるようにな
る。
Therefore, the optical fibers having the same protrusion length and the lens portion at the tip are arranged on the end face of the substrate, and the optical fiber array can be obtained here.

【0016】[0016]

【実施例】本発明方法においては、まず、図1で示した
ように、複数本(図では4本)の石英系光ファイバ1を
有する多心光ファイバ2の各石英系光ファイバ1を、例
えば所定寸法形状のV字溝が刻設されているファイバ整
列板3aの上に配列し、その上から仮想線で示した押え
板3bをかぶせたのち両者を例えばエポキシ系接着剤で
接着することにより、各石英系光ファイバ1を固定す
る。このとき、石英系光ファイバ1の先端1aは基板3
a,3bの端面から突出させるが、その突出の長さは各
石英系光ファイバで不揃いであってもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the method of the present invention, first, as shown in FIG. 1, each silica-based optical fiber 1 of a multi-core optical fiber 2 having a plurality (4 in the drawing) of silica-based optical fibers 1 is For example, by arranging them on a fiber alignment plate 3a in which V-shaped grooves having a predetermined size are engraved, covering the holding plate 3b shown by imaginary lines from above, and then bonding the two with, for example, an epoxy adhesive. Thus, each quartz optical fiber 1 is fixed. At this time, the tip 1a of the silica-based optical fiber 1 is attached to the substrate 3
The protrusions a and 3b are projected from the end faces, but the length of the protrusion may be uneven in each silica optical fiber.

【0017】ついで、図2で示したように、ファイバ整
列板3aと押え板3bとから成る基板3の端面3cを研
磨することにより、図1で示したように、基板の端面か
ら不揃いに突出していた先端1aも研磨して、基板3の
端面3cと石英系光ファイバ1の端面1bとを同一面内
に揃える。上記した石英系光ファイバとしては、それを
フッ酸溶液に浸漬したときに、クラッドのエッチング速
度がコアのエッチング速度よりも大きくなるような光フ
ァイバが用いられる。
Then, as shown in FIG. 2, the end face 3c of the substrate 3 composed of the fiber aligning plate 3a and the pressing plate 3b is polished so as to project unevenly from the end face of the substrate as shown in FIG. The end 1a that had been used is also polished so that the end face 3c of the substrate 3 and the end face 1b of the silica-based optical fiber 1 are aligned in the same plane. As the above-mentioned silica-based optical fiber, an optical fiber is used in which the etching rate of the cladding is higher than the etching rate of the core when it is immersed in a hydrofluoric acid solution.

【0018】このような光ファイバとしては、次のよう
なものをあげることができる。まず、最初の光ファイバ
は、コアを純粋な石英ガラス(SiO2 )で構成し、そ
の周囲を取り囲むクラッドは、石英ガラスにフッ素成分
をドープした組成のガラスで構成したものである。ま
た、別の光ファイバとしては、コアを石英ガラスにGe
2 をドープしたもので構成したものである。この場
合、クラッドは純粋の石英ガラスであってもよいし、ま
た、フッ素成分などがドープされているものであっても
よい。
The following can be given as such an optical fiber. First, in the first optical fiber, the core is made of pure silica glass (SiO 2 ), and the clad surrounding the core is made of glass having a composition obtained by doping silica glass with a fluorine component. As another optical fiber, the core is made of silica glass and Ge.
It is composed of a material doped with O 2 . In this case, the clad may be pure quartz glass, or may be doped with a fluorine component or the like.

【0019】前者の光ファイバにおいて、クラッドへの
フッ素成分のドープ量は、この光ファイバの端面部をフ
ッ酸に浸漬したときにクラッドとコアのエッチング速度
に適正な差が生じて、形成されたコアの円錐台形状が適
正なレンズ機能を発揮するように調節されるが、同時
に、光ファイバの光伝送特性に悪影響を与えないように
調節される。通常、コアとクラッドの屈折率差で0.3〜
0.4%程度であることが好ましい。
In the former optical fiber, the doping amount of the fluorine component in the clad was formed because the etching rate between the clad and the core was appropriately different when the end face of the optical fiber was immersed in hydrofluoric acid. The truncated cone shape of the core is adjusted so as to exert an appropriate lens function, but at the same time, it is adjusted so as not to adversely affect the optical transmission characteristics of the optical fiber. Usually, the difference in refractive index between the core and the clad is 0.3-
It is preferably about 0.4%.

【0020】なお、クラッドは、フッ素成分に代えてリ
ン成分を混入したり、またはフッ素成分に加えてリン成
分を混入して形成してもよい。更に、コアが純粋の石英
ガラスではなく、例えばフッ素成分やGeO2 のような
ゲルマニウム成分が混入された組成であった場合は、ク
ラッドには、光伝送特性に影響を与えない範囲内で、ク
ラッド以上の多くのフッ素成分を混入して、コアとクラ
ッドとの間でフッ酸に対するエッチング速度に差を付け
てもよい。
The clad may be formed by mixing a phosphorus component in place of the fluorine component, or by mixing a phosphorus component in addition to the fluorine component. Furthermore, when the core is not pure quartz glass but has a composition in which a fluorine component or a germanium component such as GeO 2 is mixed, the cladding should be within the range that does not affect the optical transmission characteristics. A large amount of the above-mentioned fluorine component may be mixed to make the etching rate for hydrofluoric acid different between the core and the clad.

【0021】後者の光ファイバの場合も同様で、ゲルマ
ニウム成分のコアへのドープ量は、この光ファイバの端
面部を後述するフッ酸溶液に浸漬したときにコアとクラ
ッドのエッチング速度に適正な差が生じて、形成された
コアの円錐台形状が適正なレンズ機能を発揮するように
調節される。また、基板3を構成する材料としては、後
述する2回のエッチング処理との関係で、例えば金属シ
リコンを好適なものとしてあげることができる。
The same applies to the latter optical fiber, and the amount of germanium component doped into the core has an appropriate difference in the etching rate between the core and the clad when the end face of this optical fiber is immersed in a hydrofluoric acid solution described later. Occurs, and the truncated cone shape of the formed core is adjusted so as to exert an appropriate lens function. In addition, as a material for forming the substrate 3, for example, metallic silicon can be cited as a preferable material in relation to the two times of the etching treatment described later.

【0022】その後、石英系光ファイバ1と基板3のそ
れぞれの端面が同一面となるように研磨加工したその同
一面の部分を、図3で示したように、第1のエッチング
溶液4に浸漬する。このエッチング溶液4は、基板3に
対するエッチング速度が石英系光ファイバに対するエッ
チング速度よりも大きいものが用いられる。例えば、基
板3が金属シリコンから成る場合には、硝酸とフッ酸の
混合液などを用いることができる。
Then, the quartz optical fiber 1 and the substrate 3 are polished so that their respective end faces are flush with each other, and the same plane portion is immersed in the first etching solution 4 as shown in FIG. To do. As the etching solution 4, one having an etching rate with respect to the substrate 3 higher than that with respect to the silica optical fiber is used. For example, when the substrate 3 is made of metallic silicon, a mixed solution of nitric acid and hydrofluoric acid can be used.

【0023】例えば、硝酸とフッ酸の混合液を用いる
と、それらの濃度や混合比によっても異なるが、基板3
が金属シリコンである場合には、金属シリコンのエッチ
ングは石英系光ファイバのエッチングよりも10倍程度
速く進む。その結果、図4で示したように、基板3の端
部は選択的にエッチング除去され、エッチング後の端面
3dには石英系光ファイバ1の端部1cが突出する。こ
のとき、各石英系光ファイバ1に作用するエッチング条
件は同じであるため、各石英系光ファイバの端部1cの
基板端面3dからの突出長は、全ての石英系光ファイバ
1で同じ長さになる。
For example, when a mixed solution of nitric acid and hydrofluoric acid is used, the substrate 3 may vary depending on their concentrations and mixing ratios.
When is silicon metal, the etching of the metal silicon proceeds about 10 times faster than the etching of the silica optical fiber. As a result, as shown in FIG. 4, the end portion of the substrate 3 is selectively removed by etching, and the end portion 1c of the silica-based optical fiber 1 projects from the end surface 3d after etching. At this time, since the etching conditions that act on the respective silica-based optical fibers 1 are the same, the protruding length of the end portion 1c of each silica-based optical fiber from the substrate end face 3d is the same for all silica-based optical fibers 1. become.

【0024】端部1cの突出長は、主要には、エッチン
グ処理時間によって規定される。したがって、エッチン
グ処理時間を変化させることにより、端部1cの突出長
を短くしたり、長くしたり、任意に変化させることがで
きる。ついで、図5で示したように、図4で示した石英
系光ファイバの端部1cと基板3の部分を第2のエッチ
ング溶液であるフッ酸溶液5に浸漬する。
The protruding length of the end portion 1c is mainly defined by the etching processing time. Therefore, the protrusion length of the end 1c can be shortened, lengthened, or arbitrarily changed by changing the etching processing time. Then, as shown in FIG. 5, the end portion 1c of the silica-based optical fiber and the portion of the substrate 3 shown in FIG. 4 are immersed in a hydrofluoric acid solution 5 which is a second etching solution.

【0025】前者の光ファイバの場合は、フッ酸に浸漬
される。フッ酸溶液としては、通常、フッ酸を水または
フッ化アンモニウムで希釈したものが用いられる。その
ときのフッ酸濃度は、石英系光ファイバのクラッドやコ
アのエッチング速度との関係で決められるが、通常、1
0〜50モル%程度であればよい。
The former optical fiber is immersed in hydrofluoric acid. As the hydrofluoric acid solution, one obtained by diluting hydrofluoric acid with water or ammonium fluoride is usually used. The hydrofluoric acid concentration at that time is determined by the relationship with the etching rate of the cladding and core of the silica-based optical fiber.
It may be about 0 to 50 mol%.

【0026】光ファイバの端面をフッ酸溶液に浸漬する
と、クラッド,コアはいずれも石英ガラスであるためエ
ッチングされる。このとき、クラッドのエッチング速度
はコアのエッチング速度よりも大きく、しかも、エッチ
ングは、光ファイバの軸長方向に進んで光ファイバを短
くするエッチングと光ファイバの径方向に進んで光ファ
イバを細くするエッチングとが合成された状態で進行し
ていくので、結局、所定の時間が経過すると、光ファイ
バの端面には、コアが円錐台形状になって突出する。
When the end face of the optical fiber is dipped in a hydrofluoric acid solution, both the clad and the core are made of silica glass and thus etched. At this time, the etching rate of the clad is higher than the etching rate of the core, and the etching progresses in the axial direction of the optical fiber to shorten the optical fiber and proceeds in the radial direction of the optical fiber to thin the optical fiber. Since the etching and the etching progress in a combined state, after a predetermined time elapses, the core has a truncated cone shape and protrudes from the end face of the optical fiber.

【0027】このとき、基板3が金属シリコンで構成さ
れている場合には、基板3のエッチングは進行せず、基
板端面3dから突出している石英系光ファイバの端部1
cが選択的にエッチングされる。この場合、端部1cに
おけるクラッドのエッチング速度はコアのエッチング速
度よりも大きく、しかも、エッチングは、石英系光ファ
イバの軸長方向に進んで光ファイバを短くするエッチン
グと石英系光ファイバの径方向に進んで光ファイバを細
くするエッチングとが構成された状態で進行していく。
結局、所定の時間が経過すると、図6と図7で示したよ
うに、エッチング処理前は、仮想線で示すように基板3
の端面3dから突出していた石英系光ファイバ1の端部
1cは、全体として細径になり、長さも短くなるが、同
時に、エッチング後の端部1c’では、その先端にコア
が円錐台形状になって突出する。そして、この突出部6
がレンズとして機能する。
At this time, when the substrate 3 is made of metallic silicon, the etching of the substrate 3 does not proceed, and the end 1 of the silica-based optical fiber protruding from the end face 3d of the substrate.
c is selectively etched. In this case, the etching rate of the clad at the end 1c is higher than the etching rate of the core, and the etching proceeds in the axial direction of the silica-based optical fiber to shorten the optical fiber and in the radial direction of the silica-based optical fiber. And the etching for thinning the optical fiber is performed.
After all, after a predetermined time has passed, as shown in FIGS. 6 and 7, before the etching process, the substrate 3 is
The end portion 1c of the silica-based optical fiber 1 protruding from the end surface 3d has a small diameter and a short length as a whole, but at the same time, the end portion 1c 'after etching has a truncated cone-shaped core at its tip. And then project. And this protruding portion 6
Functions as a lens.

【0028】このエッチング処理で、各石英系光ファイ
バの端部1cに作用するエッチング条件は同じであり、
しかも基板端面3aのエッチングは進行しないのである
から、基板端面3dから突出している端部1c’の突出
長は全ての石英系光ファイバ1で同じ長さになる。な
お、この突出部(レンズ部)6の円錐台形状の部分に、
例えば集光レーザ光を照射して加熱溶融すると、この円
錐台形状を球状のレンズに変化させることもできる。
In this etching process, the etching conditions that act on the end 1c of each silica-based optical fiber are the same,
Moreover, since the etching of the substrate end face 3a does not proceed, the protruding length of the end 1c 'protruding from the substrate end face 3d is the same for all the silica optical fibers 1. In addition, in the truncated cone-shaped portion of the protruding portion (lens portion) 6,
For example, when a focused laser beam is irradiated and heated and melted, this truncated cone shape can be changed to a spherical lens.

【0029】また、このときにエッチング処理時間を長
くするなどの適正なエッチング条件を選択することによ
り、例えば図8で示したように、端部1c’の先端にコ
アを円錐形状で突出させることもできる。そして、この
円錐形状の突出部6’を加熱溶融することによりその最
先端を球状にしてレンズ部にすると、その集光効率は高
くなり、好適な光ファイバアレイを得ることができる。
Further, at this time, by selecting an appropriate etching condition such as lengthening the etching processing time, for example, as shown in FIG. 8, the core is made to protrude in a conical shape at the tip of the end 1c '. You can also Then, by heating and melting the conical protruding portion 6'to make the leading end spherical so as to form a lens portion, the light collecting efficiency is increased, and a suitable optical fiber array can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、基板の端面から突出する光ファイバの突出長が
全て同じであり、しかも先端にレンズ部を一体に備えて
いる光ファイバアレイを得ることができる。したがっ
て、この光ファイバアレイとLDアレイを結合すると、
結合効率が高く、しかもその結合効率は各LDと各石英
系光ファイバとの間でばらついていないLDアレイモジ
ュールを得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the optical fibers projecting from the end face of the substrate have the same projecting length, and the optical fiber is integrally provided with the lens portion at the tip thereof. An array can be obtained. Therefore, if this optical fiber array and LD array are combined,
It is possible to obtain an LD array module having a high coupling efficiency, and the coupling efficiency does not vary between each LD and each silica-based optical fiber.

【0031】また、この光ファイバアレイは、研磨加工
により石英系光ファイバと基板との端面を揃えたのち2
種類のエッチング溶液を用いたエッチング処理を行うだ
けで得られるので、その生産性は高くなる。しかも、エ
ッチング処理時間を選定することにより、エッチング溶
液の表面張力とは関係なく、石英系光ファイバの端部の
突出長の長短を調節することができるので、本発明は、
とくに突出長が短い光ファイバアレイの製造にとって好
適である。
In this optical fiber array, the end faces of the silica-based optical fiber and the substrate are aligned by polishing, and then 2
Since it can be obtained only by performing an etching process using a kind of etching solution, its productivity is high. Moreover, by selecting the etching treatment time, it is possible to adjust the length of the protruding length of the end portion of the silica-based optical fiber regardless of the surface tension of the etching solution.
It is particularly suitable for manufacturing an optical fiber array having a short protruding length.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】多心ファイバをファイバ整理板に配列した状態
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which multi-core fibers are arranged on a fiber organizing plate.

【図2】基板の端面と石英系光ファイバの端面が同一面
になるように加工した状態を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state where the end face of the substrate and the end face of the silica-based optical fiber are processed to be the same face.

【図3】第1のエッチング溶液に、図2の同一面部分を
浸漬した状態を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the same surface portion of FIG. 2 is immersed in a first etching solution.

【図4】図3のエッチング処理後における基板の端面の
状態を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a state of an end surface of the substrate after the etching process of FIG.

【図5】図4の基板端面の部分をフッ酸溶液に浸漬した
状態を示す概略図である。
5 is a schematic view showing a state where the end face portion of the substrate of FIG. 4 is immersed in a hydrofluoric acid solution.

【図6】図5のエッチング処理後における基板端面部分
の状態を示す部分概略図である。
FIG. 6 is a partial schematic view showing a state of a substrate end surface portion after the etching treatment of FIG. 5;

【図7】図5のエッチング処理後における基板端面部分
の状態を示す部分斜視図である。
7 is a partial perspective view showing a state of a substrate end surface portion after the etching process of FIG.

【図8】図5のエッチング処理後における基板端面部分
の他の状態を示す部分概略図である。
8 is a partial schematic view showing another state of the end face portion of the substrate after the etching treatment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 石英系光ファイバ 1a 配列した石英系光ファイバ1の端面 1b 研磨加工後の石英系光ファイバ1の端面 1c 最初のエッチング処理で突出した石英系光ファイ
バ1の先端 1’c 2番目のエッチング処理で形成された石英系光
ファイバ1の先端 2 多心ファイバ 3 基板 3a ファイバ整列板 3b 押え板 3c 基板3と石英系光ファイバ1の研磨加工面 3d 最初のエッチング処理後の基板3の端面 4 第1のエッチング溶液 5 フッ酸溶液 6 円錐台形状のコアの突出部(レンズ部) 6’ 円錐形状のコアの突出部
1 Silica-based optical fiber 1a End face of arrayed silica-based optical fiber 1b End face of silica-based optical fiber 1 after polishing 1c Tip of silica-based optical fiber 1 protruding in the first etching treatment 1'c Second etching treatment The tip of the silica-based optical fiber 1 formed in 2. Multi-fiber 3 Substrate 3a Fiber alignment plate 3b Holding plate 3c Polished surface of the substrate 3 and the silica-based optical fiber 3d End face of the substrate 3 after the first etching 4 1 Etching solution 5 Hydrofluoric acid solution 6 Cone trapezoidal core protrusion (lens) 6'Cone cone protrusion

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、前記基板に固定され、端部が前
記基板の端面から突出している複数本の石英系光ファイ
バとから成り、前記端部の突出長は全ての石英系光ファ
イバで同じ長さであり、かつ前記端部の先端には少なく
とも円錐台形状のレンズ部が形成されていることを特徴
とする光ファイバアレイ。
1. A substrate and a plurality of silica-based optical fibers fixed to the substrate and having an end protruding from the end face of the substrate, wherein the protruding length of the end is the same for all silica-based optical fibers. An optical fiber array having the same length, and at least a frustoconical lens portion is formed at the tip of the end portion.
【請求項2】 コアと前記コアよりもフッ酸溶液を用い
たときのエッチング速度が大きい組成のクラッドとから
成る石英系光ファイバの複数本をフッ酸溶液で侵食され
ない基板に整列固定したのち、前記基板の端面と前記複
数本の石英系光ファイバの端面が同一面となるように加
工し、前記同一面の部分を、少なくとも前記基板に対す
るエッチング速度が前記石英系光ファイバに対するエッ
チング速度よりも大きいエッチング溶液に浸漬すること
により前記基板を選択的にエッチング除去して前記石英
系光ファイバの端部を突出させ、ついで、前記石英系光
ファイバの端部をフッ酸溶液に浸漬して前記端部の先端
に少なくとも円錐台形状のコアを突出させてレンズ部を
形成することを特徴とする光ファイバアレイの製造方
法。
2. A plurality of silica-based optical fibers consisting of a core and a clad having a composition having a higher etching rate when a hydrofluoric acid solution is used than the core are aligned and fixed on a substrate which is not corroded by the hydrofluoric acid solution, The end face of the substrate and the end faces of the plurality of silica-based optical fibers are processed to be the same face, and at least the etching rate for the substrate is higher than the etching rate for the silica-based optical fiber in the same face portion. The substrate is selectively removed by etching by immersing it in an etching solution so that the end of the silica-based optical fiber is projected, and then the end of the silica-based optical fiber is immersed in a hydrofluoric acid solution to form the end. A method of manufacturing an optical fiber array, wherein a lens portion is formed by projecting at least a truncated cone-shaped core at the tip of the.
【請求項3】 前記コアが純粋石英ガラスにゲルマニウ
ム成分をドープして成り、前記フッ酸溶液が、フッ酸と
フッ化アンモニウムとの混合水溶液から成る請求項2の
光ファイバアレイの製造方法。
3. The method of manufacturing an optical fiber array according to claim 2, wherein the core is formed by doping germanium component into pure silica glass, and the hydrofluoric acid solution is a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride.
【請求項4】 前記円錐台形状のコアを加熱溶融して曲
面形状のレンズ部にする請求項2の光ファイバアレイの
製造方法。
4. The method of manufacturing an optical fiber array according to claim 2, wherein the truncated cone-shaped core is heated and melted to form a curved lens portion.
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