JPH10246838A - 光ファイバアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト、高精度で導波路型光チップの入出
力ポートと高密度接続可能な光ファイバアレイ装置を提
供すること。 【解決手段】 裸光ファイバを被覆した複数本の光ファ
イバを帯状に並設してなる第１および第２のテープ型多
心光ファイバと、前記第１および第２のテープ型多心光
ファイバの裸光ファイバを横一列に交互に配置させる光
ファイバ配列具とからなる光ファイバアレイ装置であっ
て、前記光ファイバ配列具は、前記各裸光ファイバを所
定の間隔に整列させるためのＶ字型の溝を設けたＶ字型
部と、前記テープ型多心光ファイバの第２の被覆部分を
固定するための固定部とを具備し、前記第１および第２
のテープ型多心光ファイバの被覆を剥がし露出させた裸
光ファイバを前記Ｖ字型部に固定し、被覆部分を前記固
定部に固定してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバアレイ
装置に関し、特に、光導波路基板と光ファイバあるいは
光ファイバ同士を簡便かつ精度よく高密度に接続する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信をはじめとする光産業の
進展に伴い、光信号の分岐、合分波および波長フィルタ
リング等の機能を実現する各種の光部品が要求されてい
る。該光部品を作製・実現する形態としては、プリズ
ム、レンズおよびミラー等の個別の光部品を高精度に調
心・組み立てて作るバルク型光部品、単心または２本以
上の光ファイバ素線を融着・延伸加工等によって組み合
わせ、かつ、各々を接続して作るファイバ型光部品、光
信号が伝搬する光導波路または光導波回路を形成した基
板の入出力ポート端面に単心または多心光ファイバアレ
イを接続して作る導波路型光部品におおむね分類され
る。また、前述した形態順に高機能・低コストの光部品
が提案されてきた。特に、導波路型光部品にあっては、
複雑な光回路を１チップ化でき、しかも、大量生産向き
のＬＳＩ製造プロセスを利用しているので、マルチメデ
ィア光ネットワークの実現を推進していく高機能・低コ
ストのキーデバイスとして大いに期待されている。

【０００３】近年の光導波路作製技術の進展に伴って、
光回路チップ自体が占める導波路型光部品全体に対する
コストは、相対的に下がってきており、現在では、組立
・実装および検査工程等の光回路チップと多心光ファイ
バとの接続におけるコストが目立ってきた。また、高機
能で複雑かつ大規模な光回路チップは、一般的に多数の
入出力ポートを有しており、多条の光ファイバを接続す
る必要があり、多大な時間と労力とを要していた。この
ため、導波路型光部品の高歩留まり化・経済化を実現す
るには、光回路チップと多心光ファイバとの接続をいか
に高密度・高精度および低コストで実現するかにかかっ
ていた。

【０００４】図８は、従来の多心光ファイバアレイとし
ての一般的なテープ型多心光ファイバ心線（８心）の断
面図であり、該図８から明らかなように、従来の光ファ
イバ心線は、光パワーを閉じ込めて伝搬させる外径約１
２５μｍの裸光ファイバ８０１と、該裸光ファイバの周
りを覆う１次被覆８０２とからなる光ファイバ素線を横
一列に複数本並べて２次被覆８０３で覆うという構造を
していた。該光ファイバ素線の外径は、たとえば、約２
５０μｍであり、裸光ファイバの外径の約２倍に形成さ
れていた。したがって、裸光ファイバの中心にある図示
しないガラスコア同士の距離（ピッチ）は約２５０μｍ
となっていた。また、テープ型多心光ファイバ心線の厚
さｈは、ｈ＝０．４ｍｍのものが一般的であったが、最
近においては、ｈ＝０．３ｍｍのものも開発され、すで
に、実用化されている。

【０００５】図９は、特願平４−１４７２７４号公報に
記載のテープ型多心光ファイバ心線を用いた光ファイバ
アレイ装置の概略構成を説明するための図である。この
テープ型多心光ファイバ心線は、光ファイバ素線７（光
ファイバ）として裸光ファイバ径すなわち光ファイバガ
ラス（クラッド）径が１２５μｍ、被覆の外径が２５０
μｍである。該テープ型多心光ファイバ心線を用いた光
ファイバアレイ装置は、図９（ａ）に示すように、先端
のプラスチック被覆を一部除去した８心テープ型多心光
ファイバ心線２組を２段に整列させるように、上下それ
ぞれに２ｍｍ幅の角型溝を直接形成し、さらに、図９
（ｂ）の断面図に示すように、光ファイバ素線を互い違
いに噛み合わせることにより、特別なピッチ間隔整列用
の部品を用いることなく、水平方向の光ファイバコア間
隔が１２５μｍに設定できるというものである。

【０００６】図１０は、特開平５−３１３０２６号公報
に記載の光伝送体アレイと称する光ファイバアレイ装置
の概略構成を説明するための図である。当該光ファイバ
アレイ装置では、複数の光ファイバアレイの導入孔３２
を孔間隔のある俵積み配列構造とし、その導出孔３３を
平行密接配列構造とすることにより、孔間隔密接配列部
は裸光ファイバの導出部のみとなり、各孔間隔を厚くす
ることができるので、図１０（ｂ）に示すように、図１
０（ａ）に示した従来の光ファイバアレイ導入孔２２お
よび導出孔２３を、共に平行密接配列構造とした場合の
光伝送体配列装置３１（光ファイバ搭載用部材，フェル
ール）の強度不足を解消するというものであった。

【０００７】図１１は、特願平７−２４６８８７号公報
に記載の多心光コネクタと称する光ファイバアレイ装置
の概略構成を説明するための図である。当該多心光コネ
クタは、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すよう
に、複数の光ファイバがほぼ２５０μｍピッチで横一列
に並設される４心あるいは８心テープ型多心光ファイバ
心線１４５を２枚重ね合わせ、約１２５μｍピッチの光
ファイバ挿通孔が備えられた位置決め用フェルール１４
１すなわち光ファイバ搭載用部材に、重ね合わせたテー
プ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ先端部を挿入・
固定して、従来の約２倍の高密度で光ファイバアレイ装
置を実現するというものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００９】特願平４−１４７２７４号公報に記載の図
９に示す従来の光ファイバアレイ装置には、以下に示す
問題点があった。第１の問題点は、実際に製造されてい
る裸光ファイバの直径は、製造ロットの違いによってば
らつきがあり、その直径は概ね１２５±１μｍ以内とな
るので、前述するような複数の裸光ファイバのみで高精
度のコアピッチを実現することが不可能であった。第２
の問題点は、裸光ファイバの外径が１２５±１μｍ以内
でばらつくことによって、裸光ファイバを搭載する高精
度のＶ字型の溝のピッチを１２５．０μｍで製造できた
場合であっても、たとえば、隣接する裸光ファイバの直
径が１２６μｍであったならば、該裸光ファイバ同士が
お互いに接触しあい光軸がずれてしまうという問題があ
った。第３の問題点は、当該特願平４−１４７２７４号
公報には、８心および１６心のファイバアレイに関する
記述は存在するが、心線数が１６心を越える場合につい
ては、その具体的な実現方法の記載がないという問題が
あった。

【００１０】特開平５−３１３０２６号公報に記載の図
１０に示す光ファイバアレイ装置にあっては、この構造
では、光ファイバアレイの導出部の孔間隔が依然として
密接配列構造を形成しているため、当該個所での強度が
不足し、たとえば、図１２（ｂ）に示すような間壁のダ
レや損傷が生じ、裸光ファイバアレイのコアピッチの精
度が大きく低下してしまうという問題があった。ただ
し、図１２（ａ）は、正常時の状態を示す。また、俵積
み配列構造とした導入孔３２の付近では、光伝送体配列
装置３１の厚さが大きくなり、高密度化に不向きである
という問題もあった。さらには、交互に異なった斜め直
線状の配列孔を光伝送体配列装置に形成することは、従
来のものと比較して、その形成がかなり困難であり、製
造コストが上昇してしまうという問題があった。

【００１１】特願平７−２４６８８７号公報に記載の図
１１に示す多心光コネクタにあっては、横一列にほとん
ど隙間なく密接に挿通孔を配列したフェルール１４１
は、光ファイバの配列密度を一見向上させたように見え
るが、図１２（ｂ）に示すように、孔間壁が薄くなり、
光ファイバ挿入時の摩擦および磨耗等によって孔間壁が
破損し、最も重要な接続部端面でのピッチ精度が得られ
ないという欠点があった。また、当該公報中にも記載さ
れるように、このような多心光コネクタのフェルール
は、一般的には、樹脂等の有機材料を成形して作られて
おり、周囲の温度変化による材料の膨張・収縮のために
１μｍ以下の安定なピッチ精度を得ることは困難であ
り、高温高湿での耐環境性および長期的な信頼性の点で
も問題があった。さらには、当該公報中に記載されてい
る８心および１６心等の比較的心数の少ない場合には実
現可能であっても、３２心および６４心以上の心数の多
い場合には、樹脂フェルールの熱膨張係数が大きいの
で、配列されたファイバの配列軸が大きくずれてしまう
という問題があった。また、当該多心光コネクタは、フ
ェルールを含むコネクタの構成部品点数が多いため、組
立に時間がかかり、製造コストが上昇してしまうという
問題もあった。また、図１３に示すように、多心テープ
ファイバ被覆除去工具（ストリッパー）でテープ型多心
光ファイバ心線１４５の先端部被覆を除去すると、一般
的に各裸光ファイバ１４４は、必ず放射状に多少変形し
てしまうため、このままでフェルール１４１の挿通孔１
４３に一度に挿入しようとしても、各裸光ファイバ１４
４が挿通孔以外のテーパ状挿入孔の壁面や外部壁面にぶ
つかってしまい、場合によっては、裸光ファイバを裂傷
または破損させてしまう、あるいは、これを回避するた
めの専用治具を新たに開発する必要がある等の問題があ
った。

【００１２】さらには、近年では、波長多重伝送用や光
線路試験用光部品として、８、１６、３２個あるいはそ
れ以上の複数個の同一光導波回路が１チップ化された高
密度で低価格な多チャンネル導波路型光部品モジュール
が要望されている。このような、多チャンネル型のモジ
ュールでは、たとえば、１、３、・・・、１５および１
７、１９、・・・、３１というような奇数本目の光導波
路には、波長λ１の光を入射し、２、４、６、・・・、
１６および１８、２０、・・・、３２という偶数本目の
光導波路には、波長λ２の光を入射するというように、
光導波路の配列順に交互に光を入射させたり、その逆
に、奇数本目の光導波路からの光と偶数本目の光導波路
からの光を交互に取り出すと共に、各光をまとめて伝送
可能な導波路型１６連ＷＤＭ光カプラモジュールを高密
度化、低価格化することが要望されている。

【００１３】本発明の目的は、低コスト、高精度で導波
路型光チップの入出力ポートと高密度接続可能な光ファ
イバアレイ装置を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、１つの光導波路チッ
プ内に集積された複数の光導波路入力ポート等の配列順
に、交互に別々の波長の光を入射させることが可能な光
ファイバアレイ装置を提供することにある。

【００１５】本発明のその他の目的は、光導波路出力ポ
ート等の配列順に、交互に別々の波長の光を取り出して
同一波長の光を束ねることが可能な光ファイバアレイ装
置を提供することにある。

【００１６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１８】（１）裸光ファイバを被覆した複数本の光
ファイバを帯状に並設してなる第１および第２のテープ
型多心光ファイバと、前記第１および第２のテープ型多
心光ファイバの裸光ファイバを横一列に交互に配置させ
る光ファイバ配列具とからなる光ファイバアレイ装置で
あって、前記光ファイバ配列具は、前記各裸光ファイバ
を所定の間隔に整列させるためのＶ字型の溝を設けたＶ
字型部と、前記テープ型多心光ファイバの第２の被覆部
分を固定するための固定部とを具備し、前記第１および
第２のテープ型多心光ファイバの被覆を剥がし露出させ
た裸光ファイバを前記Ｖ字型部に固定し、被覆部分を前
記固定部に固定する。

【００１９】（２）前述する（１）に記載の光ファイバ
アレイ装置において、前記Ｖ字型の溝の間隔は、前記裸
光ファイバの間隔のほぼ１／２に設定する。

【００２０】（３）前述する（１）もしくは（２）に記
載の光ファイバアレイ装置において、 前記光ファイバ
配列具は、前記第１および第２のテープ型多心光ファイ
バを配列させる第１のＶ字型部と、他のテープ型多心光
ファイバを配列させる第２のＶ字型部とを具備し、隣接
する前記第１および第２のＶ字型部の間隔を前記Ｖ字型
の溝の間隔と異なる間隔に設定する。

【００２１】前述した（１）〜（３）の手段によれば、
光ファイバ配列具のＶ字型部のＶ字型の溝（Ｖ溝）によ
って各裸光ファイバを配列する際には、たとえば、平板
状の裸ファイバ押さえを用いて、Ｖ溝に配列させた裸光
ファイバを固定した後、紫外線硬化接着剤等で該裸光フ
ァイバと光ファイバ配列具とを接着することによって、
裸光ファイバは、各Ｖ溝内部の２つの側面（壁面）およ
び裸ファイバ押さえの平面との合計３平面で固定される
ことになる。このとき、裸光ファイバの外周面は前述の
３平面と各１点で接触するいわゆる３点支持構造となる
ので、裸光ファイバを高精度に所定の位置に位置合わせ
することができる。したがって、低コスト、高精度で導
波路型光チップの入出力ポートと高密度接続可能な光フ
ァイバアレイ装置を製造できる。

【００２２】また、製造ロット間等での裸光ファイバの
外径のバラツキがあった場合であっても、光ファイバア
レイ装置のピッチを安定に高精度に保つことができる。

【００２３】さらには、Ｖ溝の間隔を裸光ファイバの間
隔のほぼ１／２に設定したので、テープ型多心ファイバ
を重ね合わせて配列することが容易にできるので、１つ
の光導波路チップ内に集積された複数の光導波路入力ポ
ート等の配列順に、交互に別々の波長の光を入射させ
る、あるいは、光導波路出力ポート等の配列順に、交互
に別々の波長の光を取り出して同一波長の光を束ねるこ
とが可能な光ファイバアレイ装置を容易に製造すること
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。

【００２５】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一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。

【００２６】図１は本発明の実施の形態１の光ファイバ
アレイ装置の概略構成を説明するための図であり、図１
（ａ）は本実施の形態１の光ファイバアレイ装置を用い
た４×３２光スプリッタモジュールの斜視図であり、図
１（ｂ）は本実施の形態１の光ファイバアレイ装置の概
略構成図であり、図１（ｃ）は本実施の形態１で用いた
導波路型４×３２光スプリッタ回路チップの一例を示す
図である。

【００２７】図１において、１は光ファイバ搭載用部
材、２ａは第１のテープ型多心光ファイバ心線、２ｂは
第２のテープ型多心光ファイバ心線、２ｃは第３のテー
プ型多心光ファイバ心線、２ｄは第４のテープ型多心光
ファイバ心線、３ａは第１のテープ型多心光ファイバ心
線の裸光ファイバ、３ｂは第２のテープ型多心光ファイ
バ心線の裸光ファイバ、３ｃは第３のテープ型多心光フ
ァイバ心線の裸光ファイバ、３ｄは第４のテープ型多心
光ファイバ心線の裸光ファイバ、４は裸光ファイバ搭載
用Ｖ溝、５は光ファイバ押さえ用ガラス部材を示す。

【００２８】光ファイバ搭載用部材１は、図１（ｂ）か
ら明らかなように、一端部にＶ溝が設けられているＶ溝
領域（Ｖ字型部）と、他端部が平坦となっている平坦領
域（固定部）とから構成されており、特に、本実施の形
態においては、Ｖ溝領域に配列した各裸光ファイバ３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに不要な応力が加わらないよう
に、Ｖ溝領域と平坦領域との間に４本の８心（８本）テ
ープ光ファイバ心線の被覆の厚み程度の段差を設けてい
る。該段差から各裸光ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
の先端までの距離は、光ファイバのマイクロベンディン
グによる放射損失の増加、光ファイバの破断および損傷
を防止するために、本実施の形態では１０ｍｍ程度とな
っている。

【００２９】第１〜４のテープ型多心光ファイバ心線２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、周知の８心のテープ型光ファ
イバ心線であり、本実施の形態１においては、第１のテ
ープ型光ファイバ心線２ａと第２のテープ型光ファイバ
心線２ｂと、および、第３のテープ型光ファイバ心線２
ｃと第４のテープ型光ファイバ心線２ｄとをそれぞれ重
ね合わせて配置する。

【００３０】裸光ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、
それぞれ第１〜４のテープ型光ファイバ心線２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄの周知の裸光ファイバであり、それぞれ
の裸光ファイバを被覆する１次被覆と、各１次被覆され
た光ファイバを８本づつに並設する２次被覆がされてい
る。

【００３１】裸光ファイバ搭載用Ｖ溝４は、配列ピッチ
が各裸光ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの外径（約１
２５μｍ）よりもやや大きく設定されている。これは、
現実にテープ型光ファイバ心線を製造する際の製造ロッ
ト間バラツキ等によって、裸光ファイバの外径が１２５
±１μｍとなるからである。したがって、本実施の形態
においては、裸光ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄをＶ
溝４に搭載する際に、隣接する裸光ファイバ同士が接触
するのをさけるための十分なＶ溝ピッチとして、１２７
μｍに設定した。また、配列変換された２組のテープフ
ァイバアレイ同士が光ファイバ搭載用部材１の近傍で接
触するのを防止するために、第２のテープ型光ファイバ
心線２ｂの最右端の裸光ファイバ３ｂと、第３のテープ
型光ファイバ心線２ｃの最左端の裸光ファイバ３ｃとの
間すなわち同一領域の各テープ型多心光ファイバ心線を
搭載するＶ溝領域の間に、裸光ファイバを搭載するＶ溝
４のピッチと異なるピッチの領域として、Ｖ溝４がなく
十分に広い領域を設けたことが本発明の第２の特徴であ
る。

【００３２】光ファイバ押さえ用ガラス部材５は、たと
えば、石英ガラスあるいはパイレックス等のような、光
ファイバ搭載用部材１と同様なガラス材料を用いる。

【００３３】図１（ａ）および図１（ｂ）から明らかな
ように、本実施の形態１の光ファイバアレイ装置におい
ては、第１の裸光ファイバ３ａに１次被覆を施した光フ
ァイバ（光ファイバ素線）８本を２次被覆で帯状に並設
した第１のテープ型光ファイバ心線２ａと、第２の裸光
ファイバ３ｂに１次被覆を施した光ファイバ８本を２次
被覆で帯状に並設した第２のテープ型光ファイバ心線２
ｂとを重ね合わせて配置する。このとき、８心テープ型
多心光ファイバ心線２ａ，２ｂの先端側すなわち加工側
の２次被覆および１次被覆を除去することによって、剥
き出しにした第１および第２の裸光ファイバ３ａ，３ｂ
とが交互に配列するように、配列変換する。該配列変換
は、１次被覆および２次被覆を除去することによって、
隣接する裸光ファイバ３ａ同士のあいだに形成される間
隙（被覆厚さの約２倍分≒１２５μｍ）に、第２の裸光
ファイバ３ｂを挿入するようにして、第１の裸光ファイ
バ３ａと第２の裸光ファイバ３ｂとを交互にかつ横一列
に並べ換えることにより、第１および第２のテープ型多
心光ファイバ心線を密着させて配置することができるの
で、裸光ファイバの配列ピッチすなわち光ファイバアレ
イを高密度化することができる。

【００３４】第３および第４のテープ型光ファイバ心線
３ｃ，３ｄにおいても、前述する第１および第２のテー
プ型光ファイバ心線３ａ，３ｂと同様にして、光ファイ
バアレイを高密度化している。

【００３５】このように、２本の８心テープ型多心光フ
ァイバ心線を重ね合わせることによって、倍密度に配列
変換したファイバアレイの組が１組以上（ただし、本実
施の形態１においては２組である）、同一の光ファイバ
搭載用部材１の上に搭載することが可能となるので、た
とえば、高価な３２心のテープ型光ファイバ心線を使用
することなく、３２心の光ファイバアレイ装置を構成す
ることができる。また、Ｌ組（ただし、Ｌは１以上の自
然数）の配列変換したファイバアレイを同一の光ファイ
バ搭載用部材１に搭載することによって、高価な３２心
のテープ型光ファイバ心線を使用することなく、１６×
Ｌ心の高密度の光ファイバアレイ装置を構成することが
できるので、光ファイバアレイ装置を安価に製造するこ
とができる。

【００３６】次に、図２に本実施の形態１の光ファイバ
アレイ装置の配列順番を説明するための図を示し、以
下、図２に基づいて、実施の形態１の光ファイバアレイ
装置における裸光ファイバの配列順番について説明す
る。ただし、図２において、図２（ａ）はテープ型多心
光ファイバ心線の配列順番を説明するための図であり、
図２（ｂ）は光ファイバ搭載用部材にＶ溝のない領域を
設けない場合の裸光ファイバとＶ溝との位置関係を説明
するための図であり、図２（ｃ）は光ファイバ搭載用部
材にＶ溝のない領域を設けた場合の裸光ファイバとＶ溝
との位置関係を説明するための図である。

【００３７】図２において、ＰｃはＶ溝４を設けていな
い部分を含むＶ溝４のピッチ間隔であり、詳細について
は後述する。

【００３８】Ｖ溝４の頂角部分に記載する数字は、本実
施の形態の光ファイバアレイ装置に設けた３２個のＶ溝
４の位置を示すために記載したＶ溝番号であり、図２の
場合は、Ｖ溝４を設けていない部分の前後を拡大した図
となっているので、１１〜２２までとなっている。

【００３９】まず、図２に基づいて、他のテープ型多心
光ファイバ心線と隣接することになる第２の８心テープ
型多心光ファイバ心線２ｂの最右端の裸光ファイバ３ｂ
すなわち１６番目のＶ溝４に配置される裸光ファイバ３
ｂと、第３の８心テープ型多心光ファイバ心線２ｃの最
左端の裸光ファイバ３ｃすなわち１７番目のＶ溝４に配
置される裸光ファイバ３ｃとの間に、Ｖ溝４のない領域
を設けることによる効果を説明する。

【００４０】図２（ａ）および図２（ｂ）から明らかな
ように、横一列に並べ換えた２組のテープ型光ファイバ
心線２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの裸光ファイバ３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄを連続したＶ溝４に密接配列した場合、
テープ型光ファイバ心線の２次被覆の厚さの約２倍分、
１６番目のＶ溝４に配置される第２の裸光ファイバ３ｂ
と１７番目のＶ溝４に配置される第３の裸光ファイバ３
ｃとピッチがずれてしまうことになる。このため、第１
のテープ型多心光ファイバ心線２ａと第３のテープ型多
心光ファイバ心線２ｃと、および、第２のテープ型多心
光ファイバ心線２ｂと第４のテープ型多心光ファイバ心
線２ｄとが、それぞれ光ファイバ搭載用部材１の中央付
近すなわち各テープ型多心光ファイバ心線を並べた境界
で、互いに接触しあい、この状態で各裸光ファイバをＶ
溝４に配列した場合、剥き出しになっている部分の裸光
ファイバや該裸光ファイバと被覆の根本付近との間に不
要な応力がかかり、裸光ファイバの破断および損傷が生
じ易くなり、長期に安定して光信号を伝送できなくなる
という問題が生じることになる。

【００４１】したがって、本実施の形態の光ファイバア
レイ装置では、図２（ｃ）に示すように、異なるテープ
型多心光ファイバ心線の裸光ファイバが隣接することに
なるＶ溝間（本実施の形態１においては、１６番目と１
７番目のＶ溝間）に、テープ型多心光ファイバ心線の２
次被覆の厚さｔの少なくとも２倍以上の余裕すなわちＶ
溝４のないピッチ間隔を設けた。特に、本実施の形態１
では、厚さｈ＝０．４ｍｍの標準的なテープ型多心光フ
ァイバ心線（ただし、ｔ≒０．０７５ｍｍ）を用いる場
合には、Ｐｃ≒０．２５ｍｍとなるので、余裕をみてＰ
ｃ＝０．３ｍｍ程度に設定した。なお、テープ型多心光
ファイバ心線の厚さｈおよび２次被覆の厚さｔについて
は、図８を参照されたい。ただし、近年開発され普及し
始めた厚さｈ＝０．３ｍｍのテープ型多心光ファイバ心
線（ただし、ｔ≒０．０２５ｍｍ）を本発明に適用する
場合には、Ｐｃ≒０．１７５ｍｍとなるので、余裕を考
慮してたとえばＰｃ＝０．２ｍｍ程度に設定することが
好適である。また、前述したＶ溝４のない部分を含むピ
ッチＰｃは、使用するテープ型多心光ファイバ心線によ
っては被覆の厚さにバラツキがあるので、該バラツキの
程度に応じて隣接するテープ型多心光ファイバ心線同士
がぶつかることがないように、たとえば、１６番目と１
７番目のピッチ間隔を設定し直す必要があることはいう
までもない。また、たとえば、本願発明を適用した３２
心光ファイバアレイ装置を持ち運ぶ、導波路型光回路と
接続する、パッケージングする、あるいは、所定の収納
箱に実装する等の過程において、固定されていない長尺
の４本のテープ型多心光ファイバ心線同士が接触し合
い、お互いに不要な応力を与え合った結果として、光フ
ァイバ搭載用部材１上の裸光ファイバ部分に損傷あるい
は断線等を生じさせてしまうことが懸念される場合に
は、たとえば、１６番目と１７番目との間の領域のＶ溝
のピッチ間隔Ｐｃを、前述するピッチ間隔よりも十分大
きい値に設定することによって、テープ型多心光ファイ
バ心線同士の接触を防止できるので、裸光ファイバの損
傷あるいは断線等の懸念を解消できることは言うまでも
ない。

【００４２】次に、図７に実施の形態１の光ファイバア
レイ装置の組立手順の一例を説明するための図を示し、
以下、図７に基づいて、本実施の形態１の光ファイバア
レイ装置の組立手順を説明する。

【００４３】まず、８心の第２および第４のテープ型多
心光ファイバ心線２ｂ，２ｄを光ファイバ搭載用部材１
の上方から降ろしてきて、第２および第４の裸光ファイ
バ３ｂ，３ｄを、その先端部よりもピッチが極めて揃っ
ている被覆に近い部分から順番に、所定のＶ溝４上に載
せていく。このとき、被覆の根本部分は、Ｖ溝領域と平
坦領域との境部分に設けた段差よりも下側の平坦領域内
となるように、第２および第４のテープ型多心光ファイ
バ心線２ｂ，２ｄを光ファイバ搭載用部材１に搭載す
る。この状態では、ピッチが極めて揃っている被覆に近
い裸光ファイバは所定のＶ溝４上に配置されるが、たと
えば、先端部付近の裸光ファイバは配置されない場合が
ある。この場合には、Ｖ溝４が延在する方向あるいは該
延在方向と垂直をなす方向に、各テープ型多心光ファイ
バ心線２ｂ，２ｄを僅かに動かす動作を数回程度繰り返
すことによって、裸光ファイバ３ｂ，３ｄを全て所定の
Ｖ溝４上に極めて簡単に自己配列させることができる。
次に、光ファイバ押さえ用ガラス部材５をＶ溝４に配列
させた裸光ファイバに押し当て、このままの状態で、た
とえば、ＵＶ接着剤（紫外線硬化接着剤）を、光ファイ
バ搭載用部材１と裸光ファイバ２ｂ，２ｄとの隙間に注
入し、光ファイバ搭載用部材１と裸光ファイバ２ｂ，２
ｄとをそれぞれ硬化・固定する。次に、光ファイバ搭載
用部材１の平坦領域とテープ型多心光ファイバ心線２
ｂ，２ｄとの間に、たとえば、ＵＶ接着剤を注入し、該
光ファイバ搭載用部材１と裸光ファイバ２ｂ，２ｄとを
それぞれ硬化・固定した後、周知の基板切断装置７７で
光ファイバ搭載用部材１のＶ溝側の先端部を切断して斜
め研磨を行う。

【００４４】以上説明したように、本発明の実施の形態
１の光ファイバアレイ装置を用いることによって、前述
するような迅速かつ簡単な手順によって裸光ファイバ２
ｂ，２ｄを光ファイバ搭載用部材１に配列し固定するこ
とができるのは、光ファイバ搭載用部材１の上方すなわ
ちテープ型多心光ファイバ心線を搭載する側には、はじ
めに搭載した第２および４のテープ型多心光ファイバ心
線２ｂ，２ｄを除いては解放された空間があり、作業者
の視野を妨げるものがないので、作業者が目視によって
配列状況を容易に確認できるからである。また、この配
列方法は、次の工程である第１および第３のテープ型多
心光ファイバ心線２ａ，２ｃを配列する場合にもそのま
ま適用することができ、さらには、６４心、１２８心あ
るいは２５６心等の極めて心数が多くなった場合であっ
ても、そのまま適用可能である。さらには、この配列方
法は作業中の視認性が良好なことに加え、作業内容が簡
単となっているので、たとえば、光ファイバアレイ装置
の組立コストの低減化を期待することが可能な光ファイ
バアレイ装置の自動組立装置にも容易に適用できるの
で、さらに、光ファイバアレイ装置のコストを大きく低
減できる。

【００４５】さらには、本実施の形態においては、裸光
ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄをＶ溝４に配置する、
すなわち、隣接する裸光ファイバの間隔を所定の間隔に
配置する場合に、Ｖ溝４の壁面による２支点と光ファイ
バ押さえ用ガラス部材５による１支点との合計３支点
で、各裸光ファイバの位置決めを行うことができるの
で、各裸光ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの位置合わ
せ精度を向上できる。

【００４６】図５は本発明を適用した３２心の光ファイ
バアレイ装置のピッチ誤差を計測した結果を示す図であ
る。

【００４７】該計測方法は、図２における１６番目と１
７番目のＶ溝４のない領域の中間位置、すなわち、Ｐｃ
の中心位置を計測の基準点として、試作した１８個の３
２心光ファイバアレイ装置のピッチを計測し、該計測値
と設計値１２７μｍとの差の絶対値を誤差として示した
ものである。ただし、このときのサンプル数すなわち得
られた誤差の総数は、１個当たりのＶ溝４の数３２と試
作し計測した光ファイバアレイ装置の数１８との積とな
るので、５７６となる。

【００４８】ピッチの計測は、精密Ｘ−Ｙステージに光
ファイバアレイ装置を搭載して、該端面部より別の単心
光ファイバから光を導入した時の各ファイバの他端から
の出射光が最大パワーとなる位置を求める周知のピーク
サーチ法に依った。

【００４９】図５の結果から明らかなように、本発明を
適用することにより、全てのＶ溝４のピッチ誤差は、
１．１μｍ以内に入っており、極めて優れた位置精度の
光ファイバアレイ装置を実現できることが実証できた。

【００５０】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２の光ファイバアレイ装置のテープ型多心光ファイバ
心線の配列順番を説明するための図であり、本実施の形
態２の光ファイバアレイ装置は、テープ型多心光ファイ
バ心線の配列順番が異なるのみであり、他は実施の形態
１の光ファイバアレイ装置と同じ構成となる。したがっ
て、ここでは、配列順番を変更したことによる実施の形
態１の光ファイバアレイ装置との相違点についてのみ説
明する。ただし、図３において、図３（ａ）はテープ型
多心光ファイバ心線の配列順番を説明するための図であ
り、図３（ｂ）は光ファイバ搭載用部材にＶ溝のない領
域を設けた場合の裸光ファイバとＶ溝との位置関係を説
明するための図である。

【００５１】また、３２ａは第１のテープ型多心光ファ
イバ心線、３２ｂは第２のテープ型多心光ファイバ心
線、３２ｃは第３のテープ型多心光ファイバ心線、３２
ｄは第４のテープ型多心光ファイバ心線、３３ａは第１
のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ、３３ｂ
は第２のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ、
３３ｃは第３のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファ
イバ、３３ｄは第４のテープ型多心光ファイバ心線の裸
光ファイバを示す。

【００５２】図３から明らかなように、本実施の形態２
では実施の形態１と比較して、８心の第１のテープ型多
心光ファイバ心線２ａと第２のテープ型多心光ファイバ
心線２ｂとの配列位置が異なっているのみである。すな
わち、本実施の形態２の光ファイバアレイ装置では、第
１のテープ型多心光ファイバ心線３２ａの各裸光ファイ
バ３３ａが偶数番目のＶ溝４に、第２のテープ型多心光
ファイバ心線３２ｂの各裸光ファイバ３３ｂが奇数番目
のＶ溝４に配置されている。

【００５３】この配列の場合には、隣接した結果、接触
することになるテープ型多心光ファイバ心線は、第１と
第３のテープ型多心光ファイバ心線３２ａ，３２ｃとな
る。したがって、該第１と第３のテープ型多心光ファイ
バ心線３２ａ，３２ｃが互いに接触しない１６番目と１
７番目のＶ溝のピッチ（中心線間距離）Ｐｃは、たとえ
ば、厚さｈ＝０．４ｍｍの標準的なテープ型多心光ファ
イバ心線を用いる場合には、Ｐｃ≒０．４ｍｍとなるの
で、余裕を持たせて本実施の形態２ではＰｃ＝０．４５
ｍｍ程度に設定する。ただし、近年開発され普及し始め
た厚さｈ＝０．３ｍｍのテープ型多心光ファイバ心線
（ただし、ｔ≒０．０２５ｍｍ）を本発明に適用する場
合には、Ｐｃ≒０．３ｍｍとなるので、余裕を考慮して
たとえばＰｃ＝０．３５ｍｍ程度に設定することが好適
である。ただし、前述したＶ溝４のピッチＰｃは、前述
した実施の形態１と同様に、使用するテープ型多心光フ
ァイバ心線によっては被覆の厚さにバラツキがあるの
で、該バラツキの程度に応じて隣接するテープ型多心光
ファイバ心線同士がぶつかることがないように、たとえ
ば、１６番目と１７番目のＶ溝４のピッチを設定し直す
必要があることはいうまでもない。また、たとえば、本
願発明を適用した３２心光ファイバアレイ装置を持ち運
ぶ、導波路型光回路と接続する、パッケージングする、
あるいは、所定の収納箱に実装する過程において、固定
されていない長尺の４本のテープ型多心光ファイバ心線
同士が接触し合い、お互いに不要な応力を与え合った結
果として、光ファイバ搭載用部材１上の裸光ファイバ部
分に損傷あるいは断線等を生じさせてしまうことが懸念
される場合には、たとえば、１６番目と１７番目との間
の領域のＶ溝４のピッチＰｃを、前述するピッチよりも
十分大きい値に設定することによって、裸光ファイバの
損傷あるいは断線等の懸念を解消できることは言うまで
もない。

【００５４】以上説明したように、本実施の形態２の光
ファイバアレイ装置では、図３に示すように、製造工程
上、後に配列することになるテープ型多心光ファイバ心
線同士が近接するように配列する場合、具体的には、当
該テープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ３３ａ，
３３ｃが、隣接する１６番目と１７番目のＶ溝４に配列
する場合には、厚さｈに余裕を持たせたＰｃを設定する
ことによって、前述する実施の形態１と同じ効果を得る
ことができる。

【００５５】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態３の光ファイバアレイ装置のテープ型多心光ファイバ
心線の配列順番を説明するための図であり、本実施の形
態３の光ファイバアレイ装置は、テープ型多心光ファイ
バ心線の配列順番が異なるのみであり、他は実施の形態
１の光ファイバアレイ装置と同じ構成となる。したがっ
て、ここでは、配列順番を変更したことによる実施の形
態１の光ファイバアレイ装置との相違点についてのみ説
明する。ただし、図４において、図４（ａ）はテープ型
多心光ファイバ心線の配列順番を説明するための図であ
り、図４（ｂ）は光ファイバ搭載用部材にＶ溝のない領
域を設けた場合の裸光ファイバとＶ溝との位置関係を説
明するための図である。

【００５６】また、４２ａは第１のテープ型多心光ファ
イバ心線、４２ｂは第２のテープ型多心光ファイバ心
線、４２ｃは第３のテープ型多心光ファイバ心線、４２
ｄは第４のテープ型多心光ファイバ心線、４３ａは第１
のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ、４３ｂ
は第２のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ、
４３ｃは第３のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファ
イバ、４３ｄは第４のテープ型多心光ファイバ心線の裸
光ファイバを示す。

【００５７】図４から明らかなように、本実施の形態３
では実施の形態１と比較して、８心の第２のテープ型多
心光ファイバ心線２ｂと第４のテープ型多心光ファイバ
心線２ｄとの配列位置が異なっているのみである。すな
わち、本実施の形態３の光ファイバアレイ装置では、第
２のテープ型多心光ファイバ心線４２ｂの各裸光ファイ
バ４３ｂが偶数番目のＶ溝４に、第４のテープ型多心光
ファイバ心線４２ｄの各裸光ファイバ４３ｄが奇数番目
のＶ溝４に配置される。

【００５８】この配列の場合には、隣接した結果、接触
することになるテープ型多心光ファイバ心線は、第２と
第４のテープ型多心光ファイバ心線４２ｂ，４２ｄとな
る。したがって、該第２と第４のテープ型多心光ファイ
バ心線４２ｂ，４２ｄが互いに接触しない１６番目と１
７番目のＶ溝４のピッチ（中心線間距離）Ｐｃは、前述
した実施の形態２と同様に、たとえば、厚さｈ＝０．４
ｍｍの標準的なテープ型多心光ファイバ心線を用いる場
合には、Ｐｃ≒０．４ｍｍとなるので、余裕を持たせて
Ｐｃ＝０．４５ｍｍ程度に設定する。ただし、近年開発
され普及し始めた厚さｈ＝０．３ｍｍのテープ型多心光
ファイバ心線（ただし、ｔ≒０．０２５ｍｍ）を本発明
に適用する場合には、Ｐｃ≒０．３ｍｍとなるので、余
裕を考慮してたとえばＰｃ＝０．３５ｍｍ程度に設定す
ることが好適である。ただし、前述したＶ溝４のピッチ
Ｐｃは、前述した実施の形態１と同様に、使用するテー
プ型多心光ファイバ心線によっては被覆の厚さにバラツ
キがあるので、該バラツキの程度に応じて隣接するテー
プ型多心光ファイバ心線同士がぶつかることがないよう
に、たとえば、１６番目と１７番目のＶ溝４のピッチを
設定し直す必要があることはいうまでもない。また、た
とえば、本願発明を適用した３２心光ファイバアレイ装
置を持ち運ぶ、導波路型光回路と接続する、パッケージ
ングする、あるいは、所定の収納箱に実装する過程にお
いて、固定されていない長尺の４本のテープ型多心光フ
ァイバ心線同士が接触し合い、お互いに不要な応力を与
え合った結果として、光ファイバ搭載用部材１上の裸光
ファイバ部分に損傷あるいは断線等を生じさせてしまう
ことが懸念される場合には、たとえば、１６番目と１７
番目との間の領域のＶ溝４のピッチＰｃを、前述するピ
ッチよりも十分大きい値に設定することによって、裸光
ファイバの損傷あるいは断線等の懸念を解消できること
は言うまでもない。

【００５９】以上説明したように、本実施の形態３の光
ファイバアレイ装置では、図４に示すように、製造工程
上、後に配列することになるテープ型多心光ファイバ心
線同士が近接するように配列する場合、具体的には、当
該テープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ４３ｂ，
４３ｄが、隣接する１６番目と１７番目のＶ溝４に配列
する場合には、厚さｈに余裕を持たせたＰｃを設定する
ことによって、前述する実施の形態１と同じ効果を得る
ことができる。

【００６０】（実施の形態４）図６は実施の形態１の光
ファイバアレイ装置を適用した１６個のＷＤＭ光回路
（１６連ＷＤＭ光回路）の概略構成を説明するための図
である。

【００６１】なお、ＷＤＭ光回路は、２つの入力端から
入力する波長λ１と波長λ２の光が光結合部で合波さ
れ、共通の出力端から出力するものであり、１６連ＷＤ
Ｍ光回路は該ＷＤＭ光回路が１列に１６個並んでいる光
回路である。また、図６のＷＤＭ光回路に適用した実施
の形態１の光ファイバアレイ装置は、入出力ポート１６
番目と１７番目との間隔は、前述したように、テープ型
多心光ファイバ心線同士が接触しないように、十分な間
隔を設けている。

【００６２】次に、図６に基づいて、１６連ＷＤＭ回路
について説明する。

【００６３】図６から明らかなように、本発明の実施の
形態１の光ファイバアレイ装置を適用することにより、
１，３，５，・・・，１５および１７，１９，・・・，
３１の奇数本目の光導波路には波長λ１の光を入射で
き、２，４，６・・・，１６および１８，２０，・・
・，３２の偶数本目の光導波路にはλ２の光を入射す
る、すなわち、光導波路の配列順に交互に光を入射させ
る、あるいは、その逆に奇数本目の光導波路からの光と
偶数本目の光導波路からの光とを交互に取り出して、か
つ、各光をまとめて伝送できるので、導波路型１６連Ｗ
ＤＭ光カプラモジュールを高密度かつ低価格で構成でき
るという効果がある。

【００６４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００６５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００６６】（１）低コスト、高精度で導波路型光チッ
プの入出力ポートと高密度接続可能な光ファイバアレイ
装置を製造することができる。

【００６７】（２）１つの光導波路チップ内に集積され
た複数の光導波路入力ポート等の配列順に、交互に別々
の波長の光を入射させることが可能な光ファイバアレイ
装置を製造することができる。

【００６８】（３）光導波路出力ポート等の配列順に、
交互に別々の波長の光を取り出して同一波長の光を束ね
ることが可能な光ファイバアレイ装置を製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の光ファイバアレイ装置
の概略構成を説明するための図である。

【図２】本実施の形態１の光ファイバアレイ装置の配列
順番を説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態２の光ファイバアレイ装置
のテープ型多心光ファイバ心線の配列順番を説明するた
めの図である。

【図４】本発明の実施の形態３の光ファイバアレイ装置
のテープ型多心光ファイバ心線の配列順番を説明するた
めの図である。

【図５】本発明を適用した３２心の光ファイバアレイ装
置のピッチ誤差を計測した結果を示す図である。

【図６】実施の形態１の光ファイバアレイ装置を適用し
た１６個のＷＤＭ光回路の概略構成を説明するための図
である。

【図７】実施の形態１の光ファイバアレイ装置の組立手
順の一例を説明するための図である。

【図８】従来の多心光ファイバアレイとしての一般的な
テープ型多心光ファイバ心線の断面図である。

【図９】従来のテープ型多心光ファイバ心線を用いた光
ファイバアレイ装置の概略構成を説明するための図であ
る。

【図１０】従来の光伝送体アレイと称する光ファイバア
レイ装置の概略構成を説明するための図である。

【図１１】従来の多心光コネクタの概略構成を説明する
ための図である。

【図１２】従来の光ファイバアレイにおいて、導入孔お
よび導出孔を共に平行密接配列構造とした場合の光伝送
体配列装置の問題点を説明するための図である。

【図１３】多心テープファイバ被覆除去工具でテープ型
多心光ファイバ心線の先端部被覆を除去した場合の裸光
ファイバアレイの状態を説明するための図である。

【符号の説明】

１…光ファイバ搭載用部材、２ａ，３２ａ，４２ａ…第
１のテープ型多心光ファイバ心線、２ｂ，３２ｂ，４２
ｂ…第２のテープ型多心光ファイバ心線、２ｃ，３２
ｃ，４２ｃ…第３のテープ型多心光ファイバ心線、２
ｄ，３２ｄ，４２ｄ…第４のテープ型多心光ファイバ心
線、３ａ，３３ａ，４３ａ…第１のテープ型多心光ファ
イバ心線の裸光ファイバ、３ｂ，３３ｂ，４３ｂ…第２
のテープ型多心光ファイバ心線の裸光ファイバ、３ｃ，
３３ｃ，４３ｃ…第３のテープ型多心光ファイバ心線の
裸光ファイバ、３ｄ，３３ｄ，４３ｄ…第４のテープ型
多心光ファイバ心線の裸光ファイバ、４…裸光ファイバ
搭載用Ｖ溝、５…光ファイバ押さえ用ガラス部材、Ｐｃ
…Ｖ溝を設けていない部分を含むＶ溝のピッチ間隔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住田 真 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 福満 高雄 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 肥田 安弘 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 榎本 圭高 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裸光ファイバを被覆した複数本の光ファ
   イバを帯状に並設してなる第１および第２のテープ型多
   心光ファイバと、前記第１および第２のテープ型多心光
   ファイバの裸光ファイバを横一列に交互に配置させる光
   ファイバ配列具とからなる光ファイバアレイ装置であっ
   て、 前記光ファイバ配列具は、前記各裸光ファイバを所定の
   間隔に整列させるためのＶ字型の溝を設けたＶ字型部
   と、前記テープ型多心光ファイバの第２の被覆部分を固
   定するための固定部とを具備し、前記第１および第２の
   テープ型多心光ファイバの被覆を剥がし露出させた裸光
   ファイバを前記Ｖ字型部に固定し、被覆部分を前記固定
   部に固定してなることを特徴とする光ファイバアレイ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ファイバアレイ装置
   において、 前記Ｖ字型の溝の間隔は、前記裸光ファイバの間隔のほ
   ぼ１／２に設定することを特徴とする光ファイバアレイ
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは２に記載の光ファイバ
   アレイ装置において、 前記光ファイバ配列具は、前記第１および第２のテープ
   型多心光ファイバを配列させる第１のＶ字型部と、他の
   テープ型多心光ファイバを配列させる第２のＶ字型部と
   を具備し、隣接する前記第１および第２のＶ字型部の間
   隔を前記Ｖ字型の溝の間隔と異なる間隔に設定すること
   を特徴とする光ファイバアレイ装置。