JPH08171028A - 光導波路モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ファイバホルダへの光ファイバの載置容易
性、高配列密度を確保しつつ、光ファイバ端末への光部
品取付性および信頼性をも同時に向上させる。 【構成】光導波路モジュールは、複数の光ファイバ心線
４１０をパッケージ５０３内で光ファイバホルダ５０１
に固定して光導波路素子５０２と接続し、これらの光フ
ァイバ心線４１０をパッケージ５０３外へ導出して構成
されている。光ファイバ心線４１０は裸光ファイバ４０
７上に素線被覆層４０４を設け、その上に剥離性を有す
る中間層４０５を介して心線被覆層４０６を設けて構成
される。光ファイバ心線４１０は心線被覆層４０６、素
線被覆層４０４、裸光ファイバ４０７の順に段剥きされ
ており、このうちの素線被覆層４０４および裸光ファイ
バ４０７は光ファイバホルダ５０１に整列配列されて固
定され、心線被覆層４１０はパッケージ５０３に固定さ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光導波路素子に光ファイ
バを接続してパッケージ化した光導波路モジュールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】通信、計測、情報処理等の分野において
は、光をより高度に利用するために光の合波、分波、分
岐等の種々の機能を有する光集積回路が研究されてお
り、このような光集積回路を構成する要素として光導波
路素子と光ファイバとを接続した光導波路モジュールが
使用される。

【０００３】光導波路型光モジュールとしては、図３に
示すように、石英ガラスまたは単結晶シリコン基板１０
１上に屈折率の高いコア１０２と屈折率の低いクラッド
１０３とを形成し、コア１０２に光を閉じ込めて伝搬さ
せる光導波路素子１０４に、被覆１０６を有する光ファ
イバ１０５を接続してパッケージ１１０に組込んだもの
が考えられている。

【０００４】光導波路素子１０４と光ファイバ１０５と
の接続は光ファイバ１０５を光ファイバホルダ１０８に
取り付け、導波路コア１０２と光軸調心を行い、接着剤
１０９を用いて双方の端面を接着固定する方法がよく用
いられる。なお、１０７は光ファイバ１０５を光ファイ
バホルダ１０８に固定する固定部材である。

【０００５】通常、光集積回路は複数の入出力ポートを
有するため、光ファイバ１０５には多心テープファイバ
が用いられ、光ファイバホルダ１０８としてはガラスや
シリコン単結晶にＶ溝を加工し、そのＶ溝内に光ファイ
バ１０５を納めることにより光ファイバ１０５を所定ピ
ッチで配列する光ファイバ配列体が使用される。また、
これらの光導波路素子１０４および光ファイバホルダ１
０８は、パッケージ１１０内に収容され、光ファイバ１
０５は外部からの張力に抗するようパッケージ１１０に
接着剤１１１によって接着固定される。

【０００６】図４にこのような光導波路モジュールに使
用される多心テープファイバの構造を示す。コア２０１
およびクラッド２０２からなるガラス光ファイバ（裸光
ファイバと称す）の外周に、１層または２層の素線被覆
層２０３が施された光ファイバ素線２０４を複数本整列
配列し、それらの外周にテープ被覆層２０５を施したも
のである。素線被覆層２０３は高速硬化性の点から一般
に紫外線硬化樹脂が用いられ、２層被覆では１層目に弾
性率の小さい樹脂、２層目に弾性率の高い樹脂が用いら
れる。また、１層被覆の場合には前記２種の弾性率の中
間の弾性率のものがよく用いられる。これらの素線被覆
層２０３は、光ファイバ母材を線引すると同時に被覆さ
れる。テープ被覆層２０５は、前述の光ファイバ素線２
０４を整列集合した後、紫外線硬化樹脂を被覆したもの
である。

【０００７】多心テープファイバが多用される理由とし
ては、以下の２点が挙げられる。第１に光ファイバホル
ダ１０８上に形成した多条Ｖ溝に裸光ファイバを載置し
やすいことが挙げられる。多心テープファイバを用いる
ことによって光ファイバ素線を１本ずつ載置する手間を
省くことができるからである。第２に光ファイバ素線の
配列密度が高いことが挙げられる。通常多心テープファ
イバの配列ピッチは２５０μｍ程度である。

【０００８】なお、光導波路モジュールに一般的な光フ
ァイバを複数本用いる場合もある。一般的光ファイバと
しては図５に示すような単心線がある。単心線の場合、
コア２０１、クラッド２０２からなる裸光ファイバに素
線被覆２０３を被覆した光ファイバ素線２０４の外周に
心線被覆２０６が施されている。心線被覆２０６として
はナイロンが一般に用いられる。しかし、このような単
心線を用いたのでは、光ファイバ配列ピッチが大きくな
るため、光ファイバホルダも光導波路素子も大型化して
しまいモジュール全体が大きくなってしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光導波路モ
ジュールは単体で機能するものではなく、図６に示すよ
うに、光ファイバ端末に発光モジュール３０１や受光モ
ジュール３０２あるいは光コネクタ３０３を取り付ける
ことによって所定の光通信機能を発揮するものである。

【００１０】しかし、従来の多心テープファイバを用い
た光導波路モジュールに、これらの受発光モジュール３
０１、３０２や光コネクタ３０３を取り付ける場合は、
テープ被覆層２０５を部分的に除去し、光ファイバ素線
２０４に分離して取り付けていた。このようにして、被
覆層の比較的薄い光ファイバ素線２０４をそのまま用い
ると、取扱い時に切断してしまう場合があり、信頼性上
問題であった。この点を改善するために、光ファイバ素
線２０４に保護チューブを施すといった対策も行われて
いるが、チューブを通すのに手間がかかり、また自動化
が困難なためコスト高となる欠点があった。

【００１１】一方、光導波路モジュールに複数本の単心
線を用いた場合では、もともと光ファイバが分離してい
るので、光ファイバ端末に受発光モジュールや光コネク
タを取り付けるのは容易であり、しかも厚い心線被覆２
０６を施した光ファイバ心線を取扱うので、取扱い時に
切断することもなく、信頼性上問題はない。しかし、上
述したように、光ファイバ配列ピッチが大きくなるた
め、光ファイバホルダも光導波路素子も大型化してしま
いモジュール全体が大きくなってしまう。また、光ファ
イバ心線のまま光ファイバホルダに固定するため載置性
が良くない。この点を改善するために、光ファイバ心線
の被覆層を剥離して光ファイバホルダ上に素線被覆層の
部分を整列配列することも試みられているが、剥離性が
悪いため困難であった。

【００１２】本発明の目的は、光ファイバホルダへの光
ファイバの載置容易性および高配列密度を確保しつつ、
光ファイバ端末への光部品取付性および信頼性をも同時
に向上させることが可能な光導波路モジュールを提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、パッケー
ジ内で複数の光ファイバ心線を光ファイバホルダに固定
して光導波路素子と接続し、該光ファイバ心線をパッケ
ージ外へ導出した光導波路モジュールにおいて、上記光
ファイバ心線が裸光ファイバ上に素線被覆層を設け、そ
の上に剥離性を有する中間層を介して心線被覆層を設け
て構成されているものである。

【００１４】第２の発明は、第１の発明において、光フ
ァイバ心線が心線被覆層、素線被覆層、裸光ファイバの
順に段剥きされており、このうちの素線被覆層および裸
光ファイバが光ファイバホルダに固定され、心線被覆層
がパッケージに固定されているものである。

【００１５】第３の発明は、第２の発明において、上記
段剥きされた複数の光ファイバ心線の素線被覆層を光フ
ァイバホルダ上で整列配列したものである。

【００１６】第４の発明は、第１ないし第３の発明にお
いて、上記素線被覆層が１層または複数層の紫外線硬化
樹脂からなり、上記心線被覆層がナイロンからなるもの
である。

【００１７】第５の発明は、第１ないし第４の発明にお
いて、上記中間層の弾性率が、これと接する素線被覆層
および心線被覆層のいずれの弾性率よりも小さいもので
ある。

【００１８】第６の発明は、第１ないし第５の発明にお
いて、上記中間層がシリコーン樹脂、紫外線硬化樹脂、
液体または粉体からなるものである。

【００１９】

【作用】第１の発明のように、パッケージ外へ導出され
る光ファイバ心線が単心線であると、多心テープファイ
バと異なり光ファイバ間を分離する必要がなく、光ファ
イバ端末に簡単に受発光モジュールや光コネクタ等の光
部品を取り付けることができる。また、その際に取扱う
光ファイバは、光ファイバ素線ではなく、厚い心線被覆
層で覆われた光ファイバ心線であるので、取扱い時に切
断するおそれがないので信頼性が高く、また保護チュー
ブを施す必要もない。さらに、素線被覆層と心線被覆層
との間に剥離性を有する中間層を設けていることによっ
て、光ファイバ心線端末を心線被覆層、素線被覆層、裸
ファイバの順に容易に段剥きできる。

【００２０】第２の発明のように、段剥きされた光ファ
イバ心線の素線被覆層および裸光ファイバを光ファイバ
ホルダに固定するようにすると、被覆の厚い心線被覆層
が無いので、素線被覆層および裸光ファイバの光ファイ
バホルダへの載置が容易となる。

【００２１】第３の発明のように、段剥きされた複数の
光ファイバ心線の素線被覆層を光ファイバホルダ上で整
列配列すると、被覆層の比較的薄い光ファイバ素線同士
が並ぶことになるので、単心線を用いても、光ファイバ
配列ピッチが大きくならず、光ファイバホルダも光導波
路素子も小型化できモジュール全体も小さくできる。第
４の発明のように、素線被覆層に紫外線硬化樹脂を用い
ると高速硬化させることができるので製造コストを低く
抑えることができ、また心線被覆層をナイロンで構成す
ると丈夫で安価に製造することができる。

【００２２】第５の発明のように、中間層の弾性率が素
線被覆層および心線被覆層よりも小さいと、より良好な
剥離性を実現できる。

【００２３】第６の発明のように、中間層をシリコーン
樹脂、紫外線硬化樹脂、液体または粉体で構成すると、
素線被覆層を傷つけることなく、心線被覆層を容易に剥
離することができる。

【００２４】

【実施例】以下に本発明の光導波路モジュールの実施例
を説明する。

【００２５】図２は、光導波路モジュールに使用する光
ファイバ心線４１０の断面図である。まず、コア４０１
とクラッド４０２とからなる裸光ファイバ４０７上に、
第１素線被覆層４０３および第２素線被覆層４０４を設
ける。素線被覆層４０３、４０４はそれぞれ紫外線硬化
型エポキシアクリレート樹脂とし、光ファイバを線引す
ると同時に被覆して光ファイバ素線とした。第２素線被
覆層４０４の外径は２５０μｍとした。次に、これに剥
離性を有する紫外線硬化型シリコーン樹脂を外径４００
μｍに被覆し中間層４０５とした。素線被覆層４０３、
４０４及び中間層４０５を共に紫外線硬化型としたこと
により、高速硬化が可能となる。さらに、中間層４０５
の上にナイロンを押出し成形し心線被覆層４０６とし、
外径６００μｍの光ファイバ心線４１０とした。

【００２６】次に、この光ファイバ心線４１０の端末か
ら２０mmの位置で心線被覆層４０６の外周にワイヤスト
リッパで切込みを入れ、心線被覆層４０６を長手方向に
引抜き、内側の第２素線被覆層４０４を露出させた。こ
のとき、中間層４０５に弾性率の十分小さいシリコーン
樹脂を用いているので、心線被覆層４０６の引抜き作業
を容易に行うことができる。次に、心線被覆層除去後、
第２素線被覆層４０４上に残存した中間層４０５を溶剤
を含浸したガーゼで拭き取った。そして、ファイバ先端
から１０mmの位置で第２素線被覆層４０４及び第１素線
被覆層４０３をワイヤストリッパを用いて除去し、クラ
ッド４０２を露出させた。

【００２７】このようにして心線被覆層４０６、素線被
覆層４０４、裸光ファイバ４０７の順に段剥き状態とし
た光ファイバ４本を、図１に示すように、それぞれの素
線被覆層４０４の部分で整列配列して光ファイバホルダ
５０１上に集合させて接着剤で固定し、先端の裸光ファ
イバ４０７の部分をガラス製の光ファイバホルダ５０１
に設けたＶ溝５０４に固定した（図１（ｂ））。ここに
光ファイバホルダ５０１上に素線被覆層４０４の部分で
整列集合させるため、多心テープファイバの配列ピッチ
と同じ２５０μｍ程度の高い配列密度が得られる。

【００２８】そして、光ファイバを固定した光ファイバ
ホルダ５０１を光導波路素子５０２に取り付け、導波路
コアと光軸調心を行い、接着剤を用いて双方の端面を接
着固定した。接着固定後、光ファイバホルダ５０１、光
導波路素子５０２をパッケージ５０３内に組込み、心線
被覆層４０６をパッケージ５０３に接着固定して、４本
の光ファイバ心線４１０をパッケージ５０３の外へ分離
状態で導出して光導波路モジュールを得た。

【００２９】この光導波路モジュールの導出された光フ
ァイバ心線端末に受発光モジュールや光コネクタ等の光
部品を取り付けたところ、光ファイバ心線が当初から分
離しているため作業性も良好で特性的にも良好なもので
あった。また、光ファイバ心線４１０がナイロン心線被
覆層４０６を有しているため作業時の光ファイバ取扱い
においても、ファイバ断線やダメージを与えることな
く、取扱い性が大きく向上した。

【００３０】ところで、上記実施例では、心線被覆層４
０６、素線被覆層４０４、裸光ファイバ４０７の順に段
剥きした状態の光ファイバをパッケージ５０３内に組込
んでいるが、光ファイバ心線４１０の段剥き性を良好な
らしめるためには中間層４０５が十分な剥離性を有して
いることが必要である。十分な剥離性を有するとは、図
２に示す心線被覆層４０６に円周方向に切込みを入れ、
心線被覆層４０６を長手方向に引き抜いたときに、第１
素線被覆層４０３および第２素線被覆層４０４を残した
まま容易に引き抜くことができ、中間層４０５が心線被
覆層４０６の抜去を容易ならしめる性質を有しているこ
とを意味する。したがって、剥離性を有するものとして
は、オイル等の液体、タルク等の粉体、シリコーン樹脂
やウレタン樹脂等の軟質樹脂等が含まれる。液体、粉体
はそれ自体と被覆層との間のすべりが良好であるために
剥離性が生じ、軟質樹脂はそれ自体が破壊し易いため剥
離性が生じ、かつ軟質であるので素線被覆にダメージを
与えない。したがって、中間層４０５の弾性率がこれと
接する第２素線被覆層４０４および心線被覆層４０６の
いずれよりも小さい方がより良好な剥離性が実現でき
る。また、このような中間層４０５に紫外線硬化型樹脂
を用いれば、その高速硬化性のゆえに、光ファイバ素線
の製造コストを低く抑えることができる。

【００３１】以上述べたように、本実施例によれば、光
ファイバの素線被覆層と心線被覆層との間に剥離性を有
する中間層を設けることによって、光ファイバ心線端末
を心線被覆層、素線被覆層、裸光ファイバの順に容易に
段剥きできるようにし、段剥きした複数の心線の素線被
覆層を光ファイバホルダに整列配列して端末部分のみ配
列密度を高めるようにしたものである。これによって光
ファイバホルダへの光ファイバの載置容易性を確保する
ことができる。また、光導波路モジュールの光ファイバ
として単心線を用い、ナイロン等丈夫な被覆層を安価に
備えるようにしたので、光ファイバ端末への光部品取付
性および信頼性も同時に向上し、光伝送システム、組立
コストを大幅に低コスト化することができる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、パッケ
ージ外へ導出される光ファイバ心線が単心線なので、光
ファイバ端末に簡単に光部品を取り付けることができ、
しかも導出される光ファイバは光ファイバ素線ではな
く、その上に心線被覆を施した光ファイバ心線であるの
で取扱いが容易で信頼性が高い。さらに剥離性を有する
中間層を設けたので段剥きが容易である。

【００３３】請求項２に記載の発明によれば、心線被覆
層をパッケージに固定し、段剥きされた光ファイバ心線
の素線被覆層および裸光ファイバを光ファイバホルダに
固定するようにしたので、素線被覆層および裸光ファイ
バの光ファイバホルダへの載置が容易となる。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、段剥きさ
れた複数の光ファイバ心線の素線被覆層が光ファイバホ
ルダ上で整列配列されているので、単心線を用いても、
光ファイバ配列ピッチが大きくならず、光ファイバホル
ダも光導波路素子も小型化できモジュール全体を小さく
できる。

【００３５】請求項４に記載の発明によれば、素線被覆
層を１層または複数層の紫外線硬化樹脂から構成したの
で製造コストを低く抑えることができ、また心線被覆層
をナイロンで構成したので丈夫で安価に製造することが
できる。

【００３６】請求項５に記載の発明によれば、中間層の
弾性率が素線被覆層および心線被覆層よりも小さいの
で、より良好な剥離性を実現できる。

【００３７】請求項６に記載の発明によれば、中間層を
シリコーン樹脂、紫外線硬化樹脂、液体または粉体で構
成したので、心線被覆層を容易に剥離することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路モジュールの実施例を示す図
であって、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は要部断面図。

【図２】本発明の光導波路モジュールに使用する光ファ
イバの実施例を示す断面図。

【図３】従来の光導波路モジュールの縦断面図。

【図４】従来の光導波路モジュールに使用する多心テー
プファイバの断面図。

【図５】従来の光導波路モジュールに使用する単心線の
断面図。

【図６】従来の光ファイバ端末に光部品を取り付けた状
態を示す光導波路モジュールの斜視図。

【符号の説明】

４０１ コア ４０２ クラッド ４０３ 第１素線被覆層 ４０４ 第２素線被覆層 ４０５ 中間層 ４０６ 心線被覆層 ４０７ 裸光ファイバ ４１０ 光ファイバ心線 ５０１ 光ファイバホルダ ５０２ 光導波路素子 ５０３ パッケージ ５０４ Ｖ溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パッケージ内で複数の光ファイバ心線を光
   ファイバホルダに固定して光導波路素子と接続し、該複
   数の光ファイバ心線をパッケージ外へ導出した光導波路
   モジュールにおいて、上記光ファイバ心線が裸光ファイ
   バ上に素線被覆層を設け、その上に剥離性を有する中間
   層を介して心線被覆層を設けて構成されていることを特
   徴とする光導波路モジュール。
2. 【請求項２】上記複数の光ファイバ心線が心線被覆層、
   素線被覆層、裸光ファイバの順に段剥きされており、こ
   のうちの素線被覆層および裸光ファイバが光ファイバホ
   ルダに固定され、心線被覆層がパッケージに固定されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュ
   ール。
3. 【請求項３】上記段剥きされた複数の光ファイバ心線の
   素線被覆層を光ファイバホルダ上で整列配列したことを
   特徴とする請求項２に記載の光導波路モジュール。
4. 【請求項４】上記素線被覆層が１層または複数層の紫外
   線硬化樹脂からなり、上記心線被覆層がナイロンからな
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   の光導波路モジュール。
5. 【請求項５】上記中間層の弾性率が、これと接する素線
   被覆層および心線被覆層のいずれの弾性率よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
   光導波路モジュール。
6. 【請求項６】上記中間層がシリコーン樹脂、紫外線硬化
   樹脂、液体または粉体からなることを特徴とする請求項
   １ないし５のいずれかに記載の光導波路モジュール。