JPH11174261A - 光ファイバの固定方法および該固定方法に用いる固定用治具 - Google Patents

光ファイバの固定方法および該固定方法に用いる固定用治具

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JPH11174261A
JPH11174261A JP34046597A JP34046597A JPH11174261A JP H11174261 A JPH11174261 A JP H11174261A JP 34046597 A JP34046597 A JP 34046597A JP 34046597 A JP34046597 A JP 34046597A JP H11174261 A JPH11174261 A JP H11174261A
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正幸 南野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定部材の温度上昇により、固定部材に固定
された光ファイバが断線するのを防止することができる
光ファイバの固定方法および該固定方法に用いる固定用
治具を提供する。 【解決手段】 光ファイバ3の光学的接続を行う先端部
3aと、その後方の被覆部3bの二ヶ所で光ファイバ3
を固定部材1に固定する光ファイバ3の固定方法であっ
て、先ず、光ファイバ3の前記先端部3aを固定し、そ
の後、光ファイバ3に光軸方向の張力を加えた状態で、
かつ前記固定部材1を所望の温度に加熱した状態で光フ
ァイバ3の前記被覆部3bを固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的接続が行わ
れる光ファイバの固定方法および該固定方法に用いる固
定用治具に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ同士あるいは光ファイバと光
部品(例えば、光導波路、発光素子および受光素子)を
光学的に接続する目的で、光ファイバをパッケージなど
の固定部材へ固定する固定構造には、固定強度(1〜2
kg重以上の引っ張り強度)、低接続損失及び環境特性
(温度および湿度の変化に対する接続損失の変動が小さ
いこと)が要求される。
【0003】光ファイバのパッケージへの固定構造とし
ては、例えば図3に示すものが知られている。この固定
構造は、パッケージ1内で光ファイバ3、3同士を光学
的に接続したものである。パッケージ1は中央に光ファ
イバ3を整列配置するV溝を有するV溝基板2を備えて
いる。また、パッケージ1の両端には、光ファイバ3を
固定するテラス状の引き止め部1aが設けられている。
光ファイバ3は被覆が除去された先端部3aがV溝に挿
入され、上方からガラスカバー5で押さえつけられ、接
着剤4で固定されている。また、光ファイバ3は後方の
被覆部3bで引き止め部1aに接着剤9で固定されてい
る。この光ファイバ3の固定構造では、光ファイバ3は
V溝基板2と引き止め部1aの2か所で固定されてい
る。V溝基板2では、光ファイバ3の低接続損失及び環
境特性が確保される。また、引き止め部1aでは、パッ
ケージ1への光ファイバ3の固定強度が確保される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光ファイバ3のパッケージ1への固定構造には、次のよ
うな問題があった。即ち、パッケージ1の膨張率が光フ
ァイバ3のそれよりも大きい場合には、温度が上昇する
と、光ファイバ3の2ヶ所の固定部間、即ち、V溝基板
2と引き止め部1a間の光ファイバ3に張力が加わり、
光ファイバ3の接続対象との相対位置が狂ったり、光フ
ァイバ3の断線が生じたりする。従来は、膨張率がガラ
スよりも小さな金属を削り出してパッケージを製作し、
この問題を防止していたが、パッケージは高価なもので
あった。最近になり安価なプラスチックをパッケージ材
料に用いるようになったが、プラスチックは膨張率がガ
ラスに比べて非常に大きいため、上記の問題が発生す
る。本発明は、上述した問題に鑑み、ガラスよりも大き
な膨張率を有する材料からなる固定部材に、光学的接続
が行われる光ファイバを固定する方法および該固定方法
に用いる固定用治具を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、請求項1記載の発明は、光フ
ァイバの光学的接続を行う先端部と、その後方部の二ヶ
所で光ファイバを固定部材に固定する光ファイバの固定
方法であって、先ず、光ファイバの前記先端部を固定
し、その後、光ファイバに光軸方向の張力を加えた状態
で、かつ前記固定部材を所望の温度に加熱した状態で光
ファイバの前記後方部を固定することを特徴とするもの
である。ここで、固定部材を加熱する所望の温度とは、
光ファイバが固定された固定部材を使用する環境の最高
温度以上の温度を意味する。
【0006】また、請求項2記載の発明は、先端部が前
記固定部材に固定された光ファイバを仮止めする光ファ
イバ固定部をバネにより引っ張り、前記光ファイバに光
軸方向の張力を加える光ファイバ引っ張り手段を有する
ことを特徴とする請求項1記載の光ファイバの固定方法
に用いる固定用治具である。
【0007】請求項1記載の発明によれば、まず光ファ
イバ先端部を光学的接続を行うように位置決めして、固
定手段(例えば接着剤・半田・溶接など)によって固定
部材(例えばパッケージ)に固定する。次に光ファイバ
に光軸方向の張力を加えた状態で、かつ固定部材を所望
の温度まで加熱しておいて、光ファイバの後方を固定部
材に例えば熱硬化型接着剤を用いて固定する。従って、
固定部材の材質の膨張率が光ファイバのそれよりも大き
い場合(例えばプラスチック)には、光ファイバの固定
作業時よりも低い温度である室温では、二ヶ所の固定部
間の光ファイバが弛みを持ち、使用温度が高温になり固
定部材が膨張しても、その温度は光ファイバの固定作業
時の温度よりも低いので、光ファイバに過大な張力が加
わることがなく、光ファイバは断線することがなくな
る。また、請求項2記載の固定用治具を用いると、光フ
ァイバに光軸方向の張力を加えた状態で、光ファイバの
被覆部を固定部材に固定することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 (実施形態1)図1は、本発明にかかる光ファイバの固
定方法の一実施形態の説明図である。本実施形態は、プ
ラスチック製のパッケージ1内に2本の光ファイバ3を
対向するように固定し、光ファイバ3、3同士が光学的
に接続するようにしたものである。光ファイバ3をパッ
ケージ1内に固定する工程は以下の通りである。
【0009】即ち、 1)まず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)で成
形されたパッケージ1の中央部に、光ファイバ整列配置
用のV溝を持つ厚さ1mmのシリコン製V溝基板2を接
着剤で固定する。V溝は開口角60°、深さ120μm
である。V溝の長さは4mmとした。この時の接着剤層
の厚さは約5μmである。なお、パッケージ1の両端に
は光ファイバ3を張力を加えた状態で引き止め、固定す
る引き止め部1aが設けられている。引き止め部1a
は、パッケージ1中央部よりも高いテラス状になってお
り、光ファイバ3がV溝基板2と引き止め部1aで固定
された状態で、光ファイバ3はパッケージ1面に平行に
なる。
【0010】2)次いで、被覆を除去した光ファイバ先
端部3aをパッケージ1の両側からV溝基板2のV溝に
挿入し、V溝基板2中央で光ファイバ先端部3a、3a
同士を約5μmの間隔になるよう位置決めする。その
後、V溝上に紫外線硬化接着剤4を滴らし、上からガラ
スカバー5で押さえたまま、紫外線を照射し、光ファイ
バ先端部3aを固定する。
【0011】3)次いで、光ファイバ先端部3aを固定
したパッケージ1を、固定用治具30の中央のパッケー
ジ固定部30aにパッケージ押さえ31で上部から圧力
をかけて機械的に固定する。固定用治具30は両側に光
ファイバ固定部32を有する。この光ファイバ固定部3
2は光ファイバ3の光軸方向(図1において左右方向)
に移動自在になっており、一端が固定用治具30の端部
に固定されたバネ34を取り付けることにより、固定用
治具30の端部方向に引っ張ることができる。
【0012】4)次いで、光ファイバ先端部3aがV溝
に固定された光ファイバ3の被覆部3bを、固定用治具
30の光ファイバ固定部32に耐熱テープ33を用いて
仮固定する。そして、バネ34を光ファイバ固定部32
に取り付け、光ファイバ固定部32を介して光ファイバ
3を約0.2Kgfの引っ張り張力で光軸方向に引っ張
る。この状態でパッケージ1の引き止め部1aに熱硬化
接着剤9を滴下し、そのまま加熱炉(図示せず)内で約
90℃に加熱し接着剤を硬化させる。この加熱温度は、
光ファイバ3を固定したパッケージ1を使用する環境の
最高温度よりも高い温度になっている。
【0013】上述のようにして光ファイバ3を固定した
パッケージ1は図3に示すような構造になる。図3にお
いて、V溝基板2と引き止め部1aの間隔Lを5mmと
して、その間の光ファイバ3には室温で約8μmの弛み
が生じた。このパッケージ1を90℃近くまで加熱して
膨張させても、光ファイバ3はV溝基板2と引き止め部
1aの間で断線することはなかった。また、パッケージ
1に固定された光ファイバ3を約2Kg重の力で引っ張
ってみたが、損失変動は0.02dB以下の良好な値で
あった。
【0014】(実施形態2)本実施形態は、図2に示す
ように、プラスチック製のパッケージ11内に設けられ
たV溝付き導波路チップ12の導波路22と光ファイバ
3を光学的に接続したものである。パッケージ11は、
液晶ポリマー(流動方向線膨張率0.6×10-5(1/
℃)) を用いて、インサートモールドによりリードピン
10(42アロイ製)を埋め込んだ成形体である。この
パッケージ11には、V溝付き導波路チップ12が熱硬
化樹脂を間に挟んで150℃で加熱、固定されている。
【0015】光ファイバ3は上記パッケージ11に以下
のようにして固定される。即ち、 1)まず光ファイバ3を引き止め部材13に貫通させ、
熱硬化型接着剤16で接着、固定する。そして、光ファ
イバ3の先端部3aを導波路チップ12のV溝21上に
配置し、導波路22端面との間隔を5μmにして、紫外
線硬化型接着剤15で固定する。 2)次いで、光ファイバ3を約100g重で光軸方向に
引っ張りながら、引き止め部材13とパッケージ11間
に熱硬化型接着剤16を塗布し、その状態のままパッケ
ージ11全体を加熱炉内で90℃まで加熱し、熱硬化型
接着剤16を硬化させる。上述のようにして光ファイバ
3を固定したパッケージ11では、V溝21と引き止め
部材13の間隔を10mmとして、その間の光ファイバ
3に室温で約5μmの弛みが生じた。また、パッケージ
11に固定させた光ファイバ3を約2Kg重で引っ張っ
てみたが、損失変動は0.02dB以下であった。
【0016】なお、図2に示したパッケージ11への光
ファイバ3の固定方法は上記実施形態に限らず、以下の
方法でもよい。即ち、光ファイバ3を引き止め部材13
に差し込んだ状態で(固定はせず)、光ファイバ先端部
3aをV溝21に固定する。次に光ファイバ3を約10
0g重で光軸方向に引っ張りながら、光ファイバ3と引
き止め部材13を固定するために、引き止め部材13内
部、及び引き止め部材13とパッケージ11間に熱硬化
型接着剤16を塗布し、その状態のままパッケージ11
全体を加熱炉内で90℃まで加熱し、熱硬化型接着剤1
6を硬化させてもよい。また、導波路チップ12の固
定、光ファイバ先端部3aの固定には、半田やレーザー
溶接を用いても構わない。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
定部材の温度上昇により、固定部材に固定された光ファ
イバが断線するのを防止することができるという優れた
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバの固定方法の一実施形
態の説明図である。
【図2】他の実施形態の説明図である。
【図3】光ファイバをパッケージに固定した状態の説明
図である。
【符号の説明】
1、11 パッケージ 1a 引き止め部 2 V溝基板 3 光ファイバ 3a 先端部 3b 被覆部 4、9、15、16 接着剤 5 ガラスカバー 10 リードピン 12 導波路チップ 13 引き止め部材 21 V溝 22 導波路 30 固定用治具 30a パッケージ固定部 31 パッケージ押さえ 32 光ファイバ固定部 33 耐熱テープ 34 バネ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの光学的接続を行う先端部
    と、その後方部の二ヶ所で光ファイバを固定部材に固定
    する光ファイバの固定方法であって、先ず、光ファイバ
    の前記先端部を固定し、その後、光ファイバに光軸方向
    の張力を加えた状態で、かつ前記固定部材を所望の温度
    に加熱した状態で光ファイバの前記後方部を固定するこ
    とを特徴とする光ファイバの固定方法。
  2. 【請求項2】 先端部が前記固定部材に固定された光フ
    ァイバを仮止めする光ファイバ固定部をバネにより引っ
    張り、前記光ファイバに光軸方向の張力を加える光ファ
    イバ引っ張り手段を有することを特徴とする請求項1記
    載の光ファイバの固定方法に用いる固定用治具。
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