JPS59222805A - 光通信用フアイバ−の接続基板 - Google Patents
光通信用フアイバ−の接続基板Info
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- JPS59222805A JPS59222805A JP58096999A JP9699983A JPS59222805A JP S59222805 A JPS59222805 A JP S59222805A JP 58096999 A JP58096999 A JP 58096999A JP 9699983 A JP9699983 A JP 9699983A JP S59222805 A JPS59222805 A JP S59222805A
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3684—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier
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- G02B6/3648—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures
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-
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- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3873—Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
- G02B6/3885—Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光通信用ファイバー接続基板に関するもので
ある。
ある。
近年、光通信システムの研究開発が盛んに進められ実用
化段階になりつつあるが、光伝送媒体であるファイバー
自体の性能が向上した現在、そのファイバー接続技術が
伝送損失を左右する重要な位置を占めるようになった。
化段階になりつつあるが、光伝送媒体であるファイバー
自体の性能が向上した現在、そのファイバー接続技術が
伝送損失を左右する重要な位置を占めるようになった。
光通信用ファイバーの接続については、いろいろ提案さ
れているが、特にＶ字型溝を具えた基板（以下Ｖ溝基板
という）は簡便であることからその材質について検討さ
れている。
れているが、特にＶ字型溝を具えた基板（以下Ｖ溝基板
という）は簡便であることからその材質について検討さ
れている。
■溝基板の条件どしては寸法精度、表面粗さ、熱的安定
性及び化学的安定性に優れていること、また実用面から
は量産性と製作コストが低いことが要望されている。
性及び化学的安定性に優れていること、また実用面から
は量産性と製作コストが低いことが要望されている。
これまで検討されて来た代表的なＶ溝基板には、（１）
アルミニウムや黄銅など金属の切削加工によるもの （２）プラスチックの射出成形によるもの（３）シリコ
ンウェハの選択性フオｉ〜エツヂングによるもの （４）反応焼結による窒化けい京成形１本から成るもの などがある。
アルミニウムや黄銅など金属の切削加工によるもの （２）プラスチックの射出成形によるもの（３）シリコ
ンウェハの選択性フオｉ〜エツヂングによるもの （４）反応焼結による窒化けい京成形１本から成るもの などがある。
これらのうち（１）および（３）に掲げたものは、量産
性に劣り、また（２）のものは量産性はあるが熱的安定
性に問題がある。
性に劣り、また（２）のものは量産性はあるが熱的安定
性に問題がある。
最後に挙げた（４）の窒化けい京成形体は、複雑な形状
でも製作が容易であり、かつ寸法精度及び量産性にも優
れてはいる（プれどもその反面金属けい素の表面への溶
出があること、また気孔率が大きいため表面が粗いこと
などに難点を残し、それ故含浸処理や研磨処理が必要と
される。
でも製作が容易であり、かつ寸法精度及び量産性にも優
れてはいる（プれどもその反面金属けい素の表面への溶
出があること、また気孔率が大きいため表面が粗いこと
などに難点を残し、それ故含浸処理や研磨処理が必要と
される。
この発明はこの難点の右利な解決に関して、金属けい素
粉末成形体の部分窒化量をとくに一酸化炭素雰囲気下に
加熱して反応焼結させることにより、寸法精度及び表面
粗さが著しく改善されることを見出し、この知見に基づ
いて上述従来技術の問題点から有利に脱却した新規な光
通信用）Ｉイバーの接続基板を提供しようどするもので
ある。
粉末成形体の部分窒化量をとくに一酸化炭素雰囲気下に
加熱して反応焼結させることにより、寸法精度及び表面
粗さが著しく改善されることを見出し、この知見に基づ
いて上述従来技術の問題点から有利に脱却した新規な光
通信用）Ｉイバーの接続基板を提供しようどするもので
ある。
すなわちこの発明は、上記の反応焼結により、５ｉ０２
９〜４４重量％どｓｒ Ｃ５〜５０重量％とを、ＳｉＯ
２／ＳｉＣとの比の値で０．４〜２．４の範囲内に含有
し、残部か３ｉｓＮ４、Ｓｉおよび不純物の組成に成る
金属けい素粉末成形体の反応焼結体が、その見掛気孔率
は５％以下で得られ゛ることならびに、その特質が光通
信用ファイバーの接続基板に適合することを究明したも
のである。
９〜４４重量％どｓｒ Ｃ５〜５０重量％とを、ＳｉＯ
２／ＳｉＣとの比の値で０．４〜２．４の範囲内に含有
し、残部か３ｉｓＮ４、Ｓｉおよび不純物の組成に成る
金属けい素粉末成形体の反応焼結体が、その見掛気孔率
は５％以下で得られ゛ることならびに、その特質が光通
信用ファイバーの接続基板に適合することを究明したも
のである。
以下さらにこの発明の詳細な説明する。
この発明では金属けい素粉末を、所定のＶ溝基板に対応
する形状に成形し、これを窒化雰囲気下において、次い
でとくに一酸化炭素雰囲気下にて加熱し、反応焼結させ
る。
する形状に成形し、これを窒化雰囲気下において、次い
でとくに一酸化炭素雰囲気下にて加熱し、反応焼結させ
る。
この反応焼結になるＶ溝基板は、すでに触れたように、
化学成分として３ｉ ０２９〜４４重量％と、Ｓｉ ０
５〜５０重但％とをＳｉＯ２／ＳｉＣの比の値で０．４
〜２．４の範囲内に含有じ、残部がＳｉ ３Ｎ＋、Ｓ！
および不純物の組成に成る反応焼結体−であって、その
見掛気孔率は５％以下である。
化学成分として３ｉ ０２９〜４４重量％と、Ｓｉ ０
５〜５０重但％とをＳｉＯ２／ＳｉＣの比の値で０．４
〜２．４の範囲内に含有じ、残部がＳｉ ３Ｎ＋、Ｓ！
および不純物の組成に成る反応焼結体−であって、その
見掛気孔率は５％以下である。
この発明はおいてＶ溝基板たる反応焼結体の化学組成は
、第１図に図解した３ｉ ０２９〜４４重量％とＳｉ
０５〜５０重量％とを、ＳｉＯ２／ＳｉＣの比の値で０
．４〜２．４の範囲内にて含有する斜線領域で示され、
これを限定する理由としては、ＳｉＣが限度をこえて多
くなる図の左側領域で表面が軟かくまた粗面となりやり
い一方、逆にＳｉ ０２が多すぎる図の右側領域で体積
膨張するので、寸法精度が低下し、■溝基板として使用
できなくなるからである。
、第１図に図解した３ｉ ０２９〜４４重量％とＳｉ
０５〜５０重量％とを、ＳｉＯ２／ＳｉＣの比の値で０
．４〜２．４の範囲内にて含有する斜線領域で示され、
これを限定する理由としては、ＳｉＣが限度をこえて多
くなる図の左側領域で表面が軟かくまた粗面となりやり
い一方、逆にＳｉ ０２が多すぎる図の右側領域で体積
膨張するので、寸法精度が低下し、■溝基板として使用
できなくなるからである。
次に見掛気孔率については、５％以下にてＶ溝基板の用
途に適合するが、これよりも気孔率の大ぎいものは使用
中に透湿又は透水により、ファイバーの接続端面に水分
が侵入し接合部での特性を劣下させることとなる。
途に適合するが、これよりも気孔率の大ぎいものは使用
中に透湿又は透水により、ファイバーの接続端面に水分
が侵入し接合部での特性を劣下させることとなる。
なお見掛気孔率が５％以下ならば、とくに有機物または
無機物の含浸により、気孔を封孔するような処理の必要
性は、必ずしもないが、その封孔処理をことさらに妨げ
るいわれはない。
無機物の含浸により、気孔を封孔するような処理の必要
性は、必ずしもないが、その封孔処理をことさらに妨げ
るいわれはない。
この発明の具体例としては、第２図に示す５芯テープユ
ニット用コネクターをあげることができ、この図におい
て番号１は接続用Ｖ溝、２はガイド用溝である。
ニット用コネクターをあげることができ、この図におい
て番号１は接続用Ｖ溝、２はガイド用溝である。
このようなＶ溝基板の寸法精度どしては、ピッチ間で±
１．５μｍ１また表面粗さとしてはＲｍａｘとして２μ
ｍ以下であり、従来品に比して一段とすぐれた製品が以
下のべるようにして容易に得られる。
１．５μｍ１また表面粗さとしてはＲｍａｘとして２μ
ｍ以下であり、従来品に比して一段とすぐれた製品が以
下のべるようにして容易に得られる。
■溝基板の製造の一例は次のとおりである。まず原料と
して３ｉ純度９８％以上の金属けい素を粉砕して４０μ
ＩＩＩ以上の粒度とする。
して３ｉ純度９８％以上の金属けい素を粉砕して４０μ
ＩＩＩ以上の粒度とする。
この金属けい素粉末に結合剤として例えはポリエチレン
のような熱可塑性樹脂又はメブールレルローズのような
水溶性樹脂などを添加し゛Ｃ成形する。
のような熱可塑性樹脂又はメブールレルローズのような
水溶性樹脂などを添加し゛Ｃ成形する。
成形法としては、公知の方法が使用でき、例えば射出成
形、押出成形、プレス成形、スリップギヤスト成形など
の成形法が用いられている。
形、押出成形、プレス成形、スリップギヤスト成形など
の成形法が用いられている。
このような成形法Ｃ成形したものは前記した結合剤を除
去した後加熱炉で反応焼結させる。
去した後加熱炉で反応焼結させる。
加熱炉の構造は特に制限はないが雰囲気、温度、圧力の
制御が可能であることが必要ぐある。けい素と窒素の反
応は発熱反応であることが知られ−（おり、反応が急速
に進行しすぎると自己の発熱で温度が部分的にけい素の
融点に達し溶融したりい素が凝集して成形体表面に溶出
する１＝め、成形体表面が粗くなる。
制御が可能であることが必要ぐある。けい素と窒素の反
応は発熱反応であることが知られ−（おり、反応が急速
に進行しすぎると自己の発熱で温度が部分的にけい素の
融点に達し溶融したりい素が凝集して成形体表面に溶出
する１＝め、成形体表面が粗くなる。
従ってこの発明においては、成形体を加熱し、１０００
℃から１２００℃までは稈温速度１０℃／ ト１ｒ以下
で窒素雰囲気下で加熱し、良好な表面状態を保持さけな
がら成形体中の金属【プい素の３０％以下が窒化（ブい
素に転換されるにうにづ”る。
℃から１２００℃までは稈温速度１０℃／ ト１ｒ以下
で窒素雰囲気下で加熱し、良好な表面状態を保持さけな
がら成形体中の金属【プい素の３０％以下が窒化（ブい
素に転換されるにうにづ”る。
次いで一酸化炭素または一酸化炭素と（プい素に対して
不活性なガス例えばアルゴン、ヘリウムあるいは高温で
一酸化炭素となるようなカス雰囲気中で１３５０℃以下
で加熱し反応焼結させる。
不活性なガス例えばアルゴン、ヘリウムあるいは高温で
一酸化炭素となるようなカス雰囲気中で１３５０℃以下
で加熱し反応焼結させる。
このとき、−酸化炭素雰囲気下の昇温速度は２０℃／Ｈ
ｒ以トであり、９ｆましくは５℃／］（ｒ以下である。
ｒ以トであり、９ｆましくは５℃／］（ｒ以下である。
このような条件で反応焼結させる理由は、−酸化炭素分
圧は金属けい素と一酸化炭素との反応に余り影響を与え
ないこと、また１プい素と一酸化炭素との反応は発熱反
応であり、自己の発熱で反応が進み易く、特に１０００
℃以上では急速に反応が進むので反応速度を遅くしない
と表面粗さが不良となるからである。従って一酸化炭素
の圧力を０．１〜１．２Ｋ（ｌｆ／ｃシ程度とし、十分
反応速度を制御づ°るようにすることが必要である。
圧は金属けい素と一酸化炭素との反応に余り影響を与え
ないこと、また１プい素と一酸化炭素との反応は発熱反
応であり、自己の発熱で反応が進み易く、特に１０００
℃以上では急速に反応が進むので反応速度を遅くしない
と表面粗さが不良となるからである。従って一酸化炭素
の圧力を０．１〜１．２Ｋ（ｌｆ／ｃシ程度とし、十分
反応速度を制御づ°るようにすることが必要である。
またけい素は１４００℃以上で溶融するので反応初期及
び反応中に１４００’Ｃ以上に加熱すると、溶融したけ
い素が凝集して組織が不均一になり表面が粗悪になるた
め好ましくない。
び反応中に１４００’Ｃ以上に加熱すると、溶融したけ
い素が凝集して組織が不均一になり表面が粗悪になるた
め好ましくない。
以上の条件で焼結を行なうと部分窒化した成形体の気孔
を埋めるようにしてＳＩＣ，５ｉ０２が成長し、またそ
の構造がＳｉ ３Ｎ４．Ｓ！ Ｃ。
を埋めるようにしてＳＩＣ，５ｉ０２が成長し、またそ
の構造がＳｉ ３Ｎ４．Ｓ！ Ｃ。
５１０２を含む複合構造であるために用法精度、表面粗
さに優れたセラミック成形体が得られる。
さに優れたセラミック成形体が得られる。
この発明による反応焼結体の化学組成中の８１は未反応
に基づくが、その含有量は、８０％以下で許容される。
に基づくが、その含有量は、８０％以下で許容される。
また不純物はＡβ、 Ｆｅ 、 Ｃａ ％どであり、そ
れぞれ１％以内で許容される。
れぞれ１％以内で許容される。
以下実施例について説明する。
実施例１
最大粒子径が、１０μｍ以下、平均粒子径が１〜２μｍ
である金属けい青黴粉末１００重め部に対し、スチレン
樹脂１７重量部、滑剤としてステアリン酸１０重量部お
よび可塑剤としてブチルベンジルフタレート１０重量部
を添１Ｊ１１混合し、これを原料として第２図に示す５
芯Ｖ溝基板を射出成形しｌ〔。これを温度３９０℃に加
熱して前記添加剤を除去し、これを焼成炉に入れ真空状
態を保持したまま１０００℃にＲ温し、窒素ガスを炉内
圧で１ 、５ Ｋ（Ｉｆ／ｃｉｆで導入した。以後１１
５０’ｃまで５℃／Ｈ１・の昇温速度で４渇した。次に
１１５０℃から１０００℃まＣ降温し、炉内の残存窒素
を除去し、−酸化炭素ガスを炉内圧０，３Ｋａｆｌｃｉ
で導入した以後、１３００℃まで５℃／Ｈｒの昇温速度
で昇温し、１３００℃をもって終了した。
である金属けい青黴粉末１００重め部に対し、スチレン
樹脂１７重量部、滑剤としてステアリン酸１０重量部お
よび可塑剤としてブチルベンジルフタレート１０重量部
を添１Ｊ１１混合し、これを原料として第２図に示す５
芯Ｖ溝基板を射出成形しｌ〔。これを温度３９０℃に加
熱して前記添加剤を除去し、これを焼成炉に入れ真空状
態を保持したまま１０００℃にＲ温し、窒素ガスを炉内
圧で１ 、５ Ｋ（Ｉｆ／ｃｉｆで導入した。以後１１
５０’ｃまで５℃／Ｈ１・の昇温速度で４渇した。次に
１１５０℃から１０００℃まＣ降温し、炉内の残存窒素
を除去し、−酸化炭素ガスを炉内圧０，３Ｋａｆｌｃｉ
で導入した以後、１３００℃まで５℃／Ｈｒの昇温速度
で昇温し、１３００℃をもって終了した。
このものの組成はＸ線回折によりα−３ｉＯ２゜α−８
ｉ Ｃ，β−ｓｒ ｃ、α−３ｉ ３ Ｎ ４１ β−
８ｉ ３Ｎ４．Ｓｉより成りたつでいる事がわかり、Ｓ
ｉ 、Ｃ，Ｏ，Ｎの分析結果よりＳｉ Ｃ３９，１％、
Ｓｉ ０２２２．５％、Ｓｉ ３Ｎ４７．０％。
ｉ Ｃ，β−ｓｒ ｃ、α−３ｉ ３ Ｎ ４１ β−
８ｉ ３Ｎ４．Ｓｉより成りたつでいる事がわかり、Ｓ
ｉ 、Ｃ，Ｏ，Ｎの分析結果よりＳｉ Ｃ３９，１％、
Ｓｉ ０２２２．５％、Ｓｉ ３Ｎ４７．０％。
Ｓｉ ２９．６％Ｃあった。
その他の成績は以下の実施例、比較例を通して表１にま
とめて示しである。
とめて示しである。
実施例２
部分窒素の際、窒化雰囲気下での最高温度を１２００℃
としたほかは実施例１と同様に行なった。
としたほかは実施例１と同様に行なった。
実施例３
一酸化炭素雰囲気下での最高温度を１３５０’Ｃとした
ほかは、実施例１と同様に行なった。
ほかは、実施例１と同様に行なった。
比較例１
部分窒化は、実施例１と同様に行ない、−酸化炭素雰囲
気Ｔ；１０００℃〜１３００℃までの昇温を２５℃／Ｈ
ｒで行なった結果見掛気孔率が過大になった。
気Ｔ；１０００℃〜１３００℃までの昇温を２５℃／Ｈ
ｒで行なった結果見掛気孔率が過大になった。
比較例２
部分窒化は実施例１と同様に行ない、−酸化炭素雰囲気
下１０００°Ｃから１４５０℃よ（゛の昇温を５℃／１
」ｒで行なった。
下１０００°Ｃから１４５０℃よ（゛の昇温を５℃／１
」ｒで行なった。
結果は、比較例１よりも見掛気孔率が過大であった。
比較例３
１０００℃までの真空加熱は実施例１と同様に行ない、
１０００℃にて炉内にＮ２刀スを入れ、炉内圧を１ 、
５ Ｋｇｆ／ｃｌとし、１０００℃から１３００’Ｃま
での４温を５℃／ ｌ−１ｒで行なった。
１０００℃にて炉内にＮ２刀スを入れ、炉内圧を１ 、
５ Ｋｇｆ／ｃｌとし、１０００℃から１３００’Ｃま
での４温を５℃／ ｌ−１ｒで行なった。
この結果得られた基板は寸法ｆｉｉＩ￥は良いがけい素
の溶出があり、表面が粗くなった。
の溶出があり、表面が粗くなった。
表 １
Ｓｉ（ｄこ含まれているとみなして算出した。
また実施例１で（ｑたＶ溝基板を用いて、光フアイバー
接続器を作り、接続損失を測定した結果、接続損失は０
．３±０．２ｄＢと小さく、実用に十分耐えうろことが
判明した。
接続器を作り、接続損失を測定した結果、接続損失は０
．３±０．２ｄＢと小さく、実用に十分耐えうろことが
判明した。
以上のべたように、この発明による反応焼結成形体は、
寸法精度、表面粗さにすぐれ、光通信用ファイバーの接
続基板の必要性能を有利に満足づる。
寸法精度、表面粗さにすぐれ、光通信用ファイバーの接
続基板の必要性能を有利に満足づる。
第１図はこの発明にかかる接続基板の化学組成領域を示
づグラフ、 第２図は接続基板の斜視図である。
づグラフ、 第２図は接続基板の斜視図である。
Claims (1)
- １．８ｉ０２９〜４４重量％とＳｉ Ｃ５〜５０重量％
とを、Ｓｉ Ｏ２／Ｓｉ Ｃ比の値で０．４〜２．４の
範囲内に含有し、残部がＳｉ ３Ｎ４．５ｉＪ５よび不
純物の組成に成る、金属けい素粉末成形体の反応焼結体
であって、その見掛気孔率が５％以下であることを特徴
とする光通信用ファイバーの接続基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096999A JPS59222805A (ja) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | 光通信用フアイバ−の接続基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096999A JPS59222805A (ja) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | 光通信用フアイバ−の接続基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59222805A true JPS59222805A (ja) | 1984-12-14 |
Family
ID=14179894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58096999A Pending JPS59222805A (ja) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | 光通信用フアイバ−の接続基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59222805A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62269108A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多心光コネクタフエル−ル及びその製造方法 |
| JPS62294210A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多心光コネクタフエル−ル及びその製造方法 |
| JPS6356619A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多心光コネクタの結合方法及びそれに用いる多心光コネクタフエル−ル |
| JPS63246707A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光コネクタフェルール |
| JPS6466604A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Sumitomo Electric Industries | Optical fiber coupling member and its manufacture |
| US4865413A (en) * | 1986-02-25 | 1989-09-12 | U.S. Philips Corp. | Arrangement for splicing optical waveguides and method of manufacturing same |
| EP0826996A1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-03-04 | Kyocera Corporation | Optical element retaining member and method of manufacturing same |
-
1983
- 1983-06-02 JP JP58096999A patent/JPS59222805A/ja active Pending
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