WO2005098495A1 - 光ファイバアレイ - Google Patents

Abstract

光ファイバアレイ１０は、光ファイバ２４を収容する収容溝３４が形成されている基板３０と、収容溝３４に収容された光ファイバ２４を覆う蓋板１２と、光ファイバ２４を収容溝３４に収容した基板３０と蓋板１２とを接合する接着層１６とを備えている。基板３０には、光ファイバ２４を収容する収容溝３４から基板３０の端部までの間に接着層１６が入り込む接着溝３６が形成されている。この接着溝３６は、断面略Ｖ字状に形成し、収容溝３４に略平行に形成されている。また、接着溝３６は、収容溝３４のうち最外部の収容溝３４ａの近傍（接着溝３６ａ）や基板３０の端部の近傍（接着溝３６ｂ）に形成されている。接着溝３６は、収容溝３４のうち最外部の収容溝３４ａから基板３０の端部までの間に少なくとも１つ形成することが好ましく、複数形成してもよい。

Description

明細書 光ファイバアレイ 技術分野

本発明は光ファイバアレイに関する。

本発明は、 2004年 3月 30日に出願された日本国特許出願 200 4- 1 008 72号を優先権主張の基礎としており、 本発明にその内容 が編入される。 背景技術

従来、 光ファイバアレイとしては、 光ファイバを収容する収容溝が形 成された基板と光ファイバを覆う蓋板とを接着剤により接合するものに おいて、 基板と蓋板との距離などの関係を規定して接着性を高めるもの が知られている。 例えば、 特開 200 1— 343 547号公報に記載さ れた光ファイバアレイは、 最外部の収容溝から基板の端部までの距離と、 基板と蓋板との距離 Yと、 収容した光ファイバと収容溝との接点から蓋 板までの距離 Lとを一定の範囲とすることにより接着強度を高めて光フ アイバが収容溝の中心位置からずれないようにして光信号の伝送特性の 低下を防止する。 また、 この種の光ファイバアレイとしては、 基板と蓋 板とを接着する際に接着面を工夫して接着強度を高めるものが知られて いる。 例えば、 特開 200 1— 343 547号公報に記載された光ファ ィバアレイは、 基板に形成された光ファイバを収容する収容溝から基板 の端部までの間の表面を粗面に処理して接着面積を大きくして接着性を 高めて光信号の伝送特性の低下を防止する。 発明の開示

ところで、 接着層を形成する接着剤は、 基板や蓋板を形成しているガ ラスなどに比べ熱膨張係数が大きく、 接着層の硬化収縮や温度変化など が生じたときには、 接着層と基板とが同じ挙動を示さないため、 光ファ ィバに接着層の動きによる圧縮又は引っ張り応力が働くことになる。 こ のとき、 特開 2 0 0 1— 3 4 3 5 4 7号公報に記載された光ファイバァ レイでは、 基板と蓋板との距離などの関係を規定して基板と蓋板の接着 性を高めてはいるものの、 基板や蓋板の接着面が鏡面研磨されているた め、 接着層の硬化収縮や温度変化による膨張 ·収縮などで接着層に動き が生じたときには、 接着性が十分ではなく十分伝送特性を維持すること ができないことがあった。

また、 特開 2 0 0 1— 3 4 3 5 4 7号公報に記載された光ファイバァ レイでは、 接着面を粗面として接着面積が大きくなるようにしているた め基板と接着層との接着性は高まるものの、 接着層の硬化収縮や温度変 化による膨張 ·収縮などで接着層に大きな動きが生じたときには、 この 接着層の動きを規制しにくく、 接着性が十分ではなく十分に伝送特性を 維持することができないことがあった。

本発明は、 このような課題に鑑みなされたものであり、 良好な伝送特 性を維持することができる光ファイバアレイを提供することを目的とす る。

本発明の光ファイバアレイは、 上述の目的を達成するために以下の手 段を採った。 すなわち、 本発明の光ファイバアレイは、

光ファイバを収容する収容溝が形成されている基板と、

前記収容溝に収容された光ファイバを覆う蓋板と、

前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合 する接着層と、 を備え、

前記基板は、 前記収容溝のうち最外部の収容溝から該基板の端部まで の間に前記接着層が入り込む接着溝が形成されているものである。 この光ファイバアレイによれば、 収容溝から基板の端部までの間に形 成された接着溝に接着層が入り込むため基板と蓋板との接着面積が増加 する。 また、 硬化収縮や熱による膨張 ·収縮が接着層で起きることがあ るが、 基板の方が接着層よりも剛性が高いため、 接着層が接着溝に入り 込み接着層の膨張 ·収縮により発生する接着層の動きを接着溝の形成面 によって規制する。 このように、 接着性が高まり光ファイバが収容溝で ずれないようになるため、 良好な伝送特性を維持することができる。 本発明の光ファイバアレイにおいて、 接着溝は、 特に限定されるもの ではないが、 断面略 V字状に形成することが好ましい。 こうすれば、 比 較的簡単に基板の表面に接着溝を形成することができる。 このとき、 断 面略 V字状に形成された接着溝の形成面と形成面とのなす角度 0は、 5 5 ° 〜9 5 ° であることが好ましく、 6 5 ° ~ 8 5 ° がより好ましく、 6 0 ° 〜8 0 ° が最も好ましい。 この角度 0が 5 5 ° 未満では V字の底 の部分まで接着剤が充填されにくく V字の底を起点としてクラックや接 着層の剥がれが発生することがあり、 角度 0が 9 5 ° を超えると、 接着 溝の形成面によって接着層の動きを規制しにくくなる。

本発明の光ファイバアレイにおいて、 接着溝は、 特に限定されるもの ではないが、 光ファイバを収容する収容溝に略平行に形成してもよい。 こうすれば、 収容溝を形成させる際の走査方向と接着溝を形成させる際 の走査方向が略同じとなるため、 接着溝を形成しやすい。

本発明の光ファイバアレイにおいて、 接着溝は、 特に限定されるもの ではないが、 収容溝のうち最外部の収容溝の近傍に形成することが好ま しい。 こうすれば、 接着層の膨張 ·収縮による応力はこの最外部の収容 溝近傍の接着面などに大きくかかることがあるため、 この応力を接着溝 の形成面が緩和して接着強度を高めやすい。 また、 接着溝は、 基板の端 部の近傍に形成することが好ましい。 こうすれば、 基板の端部では、 外 境にされているので基板と接着層との間に水分が浸入したりして接着性 の低下が起こることがあるため、 基板の端部の接着面積を大きくして接 着性が高まることにより、 良好な伝送特性を維持することができる。 本発明の光ファイバアレイにおいて、 接着溝は、 特に限定されるもの ではないが、 収容溝のうち最外部の収容溝から基板の端部までの間に少 なくとも 1つ形成することが好ましく、 複数形成してもよい。 接着溝は、 1つだけ形成したときでも接着層が接着溝に入り込み接着面積が大きく なると共に接着層の膨張 ·収縮により発生する接着層の動きを接着溝の 形成面によって規制して接着性を高めて良好な伝送特性を維持すること ができ、 接着溝を複数形成したときも接着性を高めて良好な伝送特性を 維持することができる。 ここで、 最外部の収容溝の開口縁から基板の端 部までの間の幅を基板端部幅 Wとし、 最外部の収容溝の開口縁から基板 の端部までの間に接着溝が複数形成されているときにはそれらの接着溝 の幅の和を総接着溝幅 Gとし、 G の値を占有比と規定したときに、 占有比 G/Wの値は 0 . 0 3〜 1 . 0の範囲であることが好ましい。 G ZWの値が 0 . 0 3未満では、 接着溝の形成された領域が小さいため、 接着溝の形成面により接着層の動きを規制しにくくなる。

本発明の光ファイバアレイにおいて、 接着溝は、 収容溝の深さの 5 % 〜2 0 0 %の深さで形成することが好ましい。 接着溝の深さが収容溝の 深さの 5 %よりも浅いと接着層の動きを規制しにくくなり、 接着溝の深 さが収容溝の深さの 2 0 0 %よりも深いと接着層の充填が難しくなるこ とがあり接着性が低下することがある。

本発明の光ファイバアレイにおいて、 基板と蓋板を接合する接着層は、 基板と蓋板とを接合して光ファイバを固定可能なものであれば特に限定 されるものではないが、 例えば熱硬化性樹脂、 熱可塑性樹脂、 光硬化性 樹脂から選ばれる 1種又は 2種以上の樹脂が挙げられ、 このうち光硬化 性樹脂により形成することが好ましい。 光硬化性樹脂を用いるときには、 基板及び蓋板の少なくとも一方は、 光を透過可能な材質により形成され ていることが好ましい。 こうすれば、 光硬化性樹脂を硬化させる際に照 射する光が基板及び 又は蓋板を透過し、 接着溝によって反射して散乱 し硬化度が進んだり硬化状態が均一になり易いため、 光硬化性樹脂の接 着性を高めることができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 実施形態の光ファイバアレイ 1 0の正面図である。

図 2は、 実施形態の光ファイバアレイ 1 0の端部の部分拡大図である。 図 3は、 実施形態の光ファイバアレイ 1 0の分解斜視図である。

図 4は、 実施形態の光ファイバアレイ 5 0の端部の部分拡大図である。 図 5は、 実施例及び比較例の作製条件をまとめた表である。

図 6は、 調芯装置 4 0の説明図である。

図 7は、 実施例及び比較例の測定結果をまとめた表である。 発明を実施するための最良の形態

次に、 本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 図 1は、 本実施形態の光ファイバアレイ 1 0の正面図であり、 図 2は、 光ファイバアレイ 1 0の端部の部分拡大図であり、 図 3は、 光ファイバ アレイ 1 0の分解斜視図である。 光ファイバアレイ 1 0は、 図 3に示す ように、 光ファイバリポン 2 0から引き出された光ファイバ 2 4と、 光 ファイバ 2 4を収容する収容溝 3 4が形成されている基板 3 0と、 収容 溝 3 4に収容された光ファイバ 2 4を覆う蓋板 1 2と、 基板 2 0と蓋板 1 2とを接合する接着層 1 6 (図 2参照） とを備えている。 なお、 この 光ファイバアレイ 1 0は、 二段に重ねた光ファイバリポン 2 0から引き 出された光ファイバ 2 4を基板 3 0と蓋板 1 2とにより固定するように しているが （図 3参照） 、 配置の仕方はこれに限定されるものではなく、 一段の光ファイバリポン 2 0や多段の光ファイバリポン 2 0から引き出 された光ファイバ 2 4を基板 3 0と蓋板 1 2とにより固定するようにし てもよい。

光ファイバリポン 2 0は、 一次被覆部 2 2により被覆した光ファイバ 2 4を数本束ねて （例えば 8本など） 二次被覆部 2 3により被覆したも のであり、 リポン状に成形されている。 光ファイバ 2 4は、 ガラスで構 成され光信号を伝送するファイバであり、 光信号を伝送するコア 2 4 a の周りにコア 2 4 aと屈折率の異なるガラス層であるクラッド 2 4 bが 形成されている （図 2参照） 。 この一次被覆部 2 2及び二次被覆部 2 3 は、 光ファイバ 2 4を被覆して保護するものであり、 U Vアクリル樹脂 により形成されている。 なお、 一次被覆部 2 2により被覆された光ファ ィバ 2 4の直径は約 2 5 0 / mであり、 光ファイバ 2 4の直径は約 1 2 5 mであり、 コア 2 4 aの直径は約 9 mである。 また、 ここではリ ボン状のものを用いたが、 光ファイバ 2 4を引き出すことができるもの であれば特に限定されず、 例えば多芯ケーブルなどを用いることができ る。

基板 3 0は、 光ファイバリボン 2 0から引き出された光ファイバ 2 4 を固定する部材である。 基板 3 0の材質としては、 外形加工をした際に 平坦性に優れ形状保持性の高いものであれば特に限定されることはない が、 例えば、 ガラス、 シリコン及びセラミックなどの無機材料や、 銅、 鉄及びニッケルなどの金属材料や、 エンジニアリングプラスチックなど の有機材料などが挙げられ、 なかでも熱や湿度によって変形しにくい無 機材料が好ましく、 ここでは透明なガラスにより形成されている。 基板

30の幅は、 2〜1 5mm (好ましくは 5〜9mm) の範囲に形成され、 基板 3 0の長さ （光ファイバ 24の軸方向の長さ） は、 5~20mm (好ましくは 1 0〜 1 5mm) の範囲に形成され、 基板 30の厚さは、 0. 5〜2. Omm (好ましくは 1. 0〜1. 5mm) の範囲に形成さ れている。 この基板 30は、 光ファイバリポン 20から引き出された光 ファイバ 24を設置するファイバ設置部 3 1と光ファイバリポン 20を 設置するリポン設置部 32とを備える。

ファイバ設置部 3 1には、 光ファイバ 24を収容する収容溝 34及び 接着層 16が入り込む接着溝 36が形成されている。 収容溝 34は、 任 意の配列ピッチ、 例えば光ファイバ 24の直径と略同じ配列ピッチ （1 27 mなど） でファイバ設置部 3 1の上面にリポン設置部 32側から 手前側に向かって複数 （例えば 32本など） 設けられている。 この収容 溝 34は、 光ファイバ 24を十分安定して固定できるように断面 V字状 に形成されている。 具体的には、 光ファイバ 24の直径よりも深い深さ (例えば 1 50 など） に形成され、 且つ収容溝 34の形成面と形成 面との角度 0 1 (図 2参照） が 55° 〜9 5° の範囲 （例えば 70° な ど） に形成されている。 なお、 説明の便宜上、 最外部の収容溝 34を収 容溝 34 aと称することとする。

接着溝 36は、 最外部の収容溝 34 aの開口縁から基板 30の端部ま での間に形成され接着層 1 6が入り込む溝である。 なお、 接着溝 36の 形状は接着層 1 6が入り込むことにより接着面積を向上し接着層 1 6の 膨張 ·収縮の動きを規制できる形状であれば特に限定されないが、 ここ では断面 V字状に形成されている。 断面 V字状に形成された接着溝 36 の形成面と形成面との角度 02 (図 2参照） は、 55° 〜95° である ことが好ましく、 6 5 ° 〜 8 5 ° がより好ましく、 6 0 ° 〜 8 0 ° が最 も好ましい。 この角度 Θ 2が 5 5 ° 未満では V字の底の部分まで接着剤 が充填されにくく V字の底を起点としてクラックや接着層 1 6の剥がれ が発生することがあり、 角度 0 2が 9 5 ° を超えると、 接着溝 3 6の形 成面によって接着層の動きを規制しにくくなる。 ここでは角度 Θ 2は 7 0 ° を採用している。 この接着溝 3 6の深さは、 収容溝 3 4の深さの 5 %以上であり収容溝 3 4の深さの 2 0 0 %以下の範囲とすることが好ま しく、 ここでは、 収容溝 3 4の深さ 1 5 0 z mに対して、 接着溝 3 6は 1 0 m〜 3 0 0 mの範囲の深さに形成されている。 接着溝の深さが 収容溝の深さの 5 %よりも浅いと接着層の動きを規制しにくくなり、 接 着溝の深さが収容溝の深さの 2 0 0 %よりも深いと接着剤の充填が難し くなることがあり接着性が低下することがある。 この接着溝 3 6は、 光 ファイバを収容する収容溝 3 4に平行に形成されている。 なお、 接着溝

3 6を形成する方向はこれに特に限定されず、 どのような方向に形成さ せてもよい。 接着溝 3 6を形成させる位置としては、 最外部の収容溝 3

4 aの近傍や基板 3 0の端部の近傍が好ましい。 なお、 説明の便宜上、 収容溝 3 4 aの近傍に形成した接着溝 3 6を接着溝 3 6 a、 基板 3 0の 端部の近傍に形成した接着溝 3 6を接着溝 3 6 bと称することとする

(図 1及び図 2参照） 。 ここで、 収容溝 3 4 aの開口縁から基板 3 0の 端部までの間の幅を基板端部幅 Wとし、 収容溝 3 4 aの開口縁から基板 3 0の端部までの間に接着溝 3 6が複数形成されているときにはそれら の接着溝 3 6の幅の和を総接着溝幅 Gとし、 G ZWの値を占有比と規定 する。 この占有比 G ZWの値は 0 . 0 3〜 1 . 0の範囲であることが好 ましく、 この範囲になるような接着溝 3 6の数を適宜選択してもよい。 G/Wの値が 0 . 0 3未満では、 揆着溝の形成された領域が小さいため、 接着溝の形成面により接着層の動きを規制しにくくなる。 なお、 図 1〜 3には複数の接着溝 3 6が連続して形成されているものを示したが、 図 4に示すように一定の間隔をあけて接着溝 3 6を形成してもよい。 ここ で、 収容溝 3 4及び接着溝 3 6は、 例えば溝を形成する方向に溝形成用 装置 （例えばダイシングソ一など） により基板 3 0を切削加工して形成 することができるし、 基板 3 0にレジス卜処理を行ったあとに溝を形成 する方向に写真法などでレジストを除去しエッチング処理を行い形成す ることができる。

リポン設置部 3 2は、 光ファイバリポン 2 0を載せて固定する部分で あり、 光ファイバリポン 2 0から引き出された光ファイバ 2 4が収容溝 3 4に入るようにファイバ設置部 3 1に対して段差となるように形成さ れた部分である。 リポン設置部 3 2の長さ （光ファイバ 2 4の軸方向の 長さ） は、 例えば光ファイバリポン 2 0を安定して戴置させることがで きるように形成し、 用いる光ファイバリポンなどの形状に合わせて適宜 決めてもよい。 また、 リポン設置部 3 2の深さは、 例えば 1段目及び 2 段目の光ファイバリボン 2 0から引き出される光ファイバ 2 4の曲がり 量が同じになるような範囲で形成されている。

蓋板 1 2は、 収容溝 3 4に収容された光ファイバ 2 4を覆う部材であ る。 この蓋板 1 2は、 基板 3 0と同様の材質で形成することが好ましく、 ここでは透明なガラスにより形成されている。 この蓋板 1 2の幅は、 基 板 3 0と略同じ幅としてもよいが、 基板 3 0より.も小さい方が好ましレ^ この蓋板 1 2の厚さは、 基板 3 0と略同じ厚さに形成され、 蓋板 1 2の 長さ （光ファイバ 2 4の軸方向の長さ） は、 2〜 1 0 mm (好ましくは 4〜 1 0 mm) の範囲に形成されている。 基板 3 0の厚さと蓋板 1 2の 厚さとを略同じとすることにより光ファイバアレイ 1 0のそりを防止す ることができる。 なお、 蓋板 1 2からリボン設置部 3 2までの一次被覆 部 2 2が除去された光ファイバ 2 4は接着層 1 6を形成する接着剤や他 の接着剤などで覆いこれを保護するようにする。

接着層 1 6は、 基板 3 0と蓋板 1 2とを接合して光ファイバ 2 4を固 定する層である。 接着層 1 6を形成するものとしては、 基板 3 0と蓋板 1 2とを接合して光ファイバ 2 4を固定可能なものであれば特に限定さ れるものではないが、 例えばエポキシ樹脂及びフエノール樹脂などの熱 硬化性樹脂や、 ポリスルフォン及びポリイミ .ドなどの熱可塑性樹脂、 ァ クリル樹脂及び紫外線硬化樹脂などの光硬化性樹脂から選ばれる 1種又 は 2種以上の樹脂が挙げられるが、 ここでは、 光硬化性樹脂系の接着剤 (U Vアクリル樹脂） によって形成されている。 この接着層 1 6は、 光 ファイバ 2 4が収容された収容溝 3 4や接着溝 3 6に未硬化状態の接着 剤を流し込み紫外線を照射することにより接着剤が硬化して形成される。 光硬化性樹脂を用いたときには、 光硬化性樹脂を硬化させる際に照射す る光が接着溝 3 6によって反射して散乱し硬化状態が均一になり易い。 なお、 光硬化性樹脂を用いる際には、 基板 3 0や蓋板 1 2は、 光が透過 しゃすい透明な材質 （例えばガラスなど） とすることが好ましい。 また、 接着層 1 6は、 基板 3 0や蓋板 1 2よりも熱膨張係数が 1桁以上大きく、 温度の影響を受けて膨張 ·収縮する。

このように作製した光ファイバアレイ 1 0では、 図 2に示すように、 収容溝 3 4 aから基板 3 0の端部までの間に形成された接着溝 3 6に接 着層 1 6が入り込むため基板 3 0と蓋板 1 2との接着面積が増加する。 また、 接着剤の硬化収縮や熱による膨張 ·収縮が接着層 1 6で起きるこ とがあるが、 基板 3 0の方が接着層 1 6よりも剛性が高いため、 接着層 1 6が接着溝 3 6に入り込み接着層 3 6の膨張 ·収縮により発生する接 着層 1 6の動きを接着溝 3 6の形成面によって規制する。

以上詳述した本実施形態の光ファイバアレイ 1 0によれば、 基板 3 0 と蓋板 1 2との接着性が高まると共に光ファイバ 2 4が収容溝 3 4でず れないようになるため、 良好な伝送特性を維持することができる。 また、 接着溝 3 6は、 断面 V字状であり光ファイバを収容する収容溝 3 4に平 行に形成されているため、 比較的簡単に基板 3 0に形成することができ る。 更に、 接着層 1 6の膨張 ·収縮による応力は最外部の収容溝 3 4の 近傍の接着面などに大きくかかることがあるが、 収容溝 3 4 aの近傍に 形成された接着溝 3 6 aの形成面がこの応力を緩和して接着性を高める ことができる。 更にまた、 基板 3 0の端部に接着溝 3 6 bが形成されて いるため、 基板 3 0の端部の接着面積が大きくなるので基板 3 0と接着 層 1 6との間への水分の浸入を防止可能となり、 接着性を高めることが できる。 そしてまた、 接着溝 3 6は、 収容溝 3 4の深さの 5 %〜2 0 0 %の深さで形成されているため、 接着層 1 6の動きを規制しやすく、 接 着性を高めることができる。 そして更に、 基板 3 0と蓋板 1 2とが光の 透過性の高いガラスであり、 接着層 1 6を形成する接着剤として光硬化 性樹脂を用いたため、 光硬化性樹脂を硬化させる際に照射する光が接着 溝 3 6によって反射して散乱し硬化度が進んだり硬化状態が均一になり 易く、 光硬化性樹脂の接着性を高めることができる。 実施例

以下には、 種々の条件で作成した光ファイバァレイの実施例及び比較 例について説明するが、 本発明はこれら実施例に何ら限定されることは ない。

[実施例 1 ]

基板 1 0は、 硼硅酸ガラスからなる平板から幅 9 mm x長さ 1 2 mm X厚さ 1 . 5 mmとなるように切削し、 その後部にリポン設置部 3 2 (長さ 4 mm) を形成した。 次に、 ファイバ設置部 3 1の中心から左右 に 1 6本ずつ （合計 3 2本） 配列ピッチが約 1 2 7 // mの断面 V字状の 収容溝 3 4を形成した。 収容溝 3 4は、 0 1が 7 0 ° であり、 深さは 1 5 0 111とし、 長さ （光ファイバ 2 4の軸方向の長さ） を蓋板 1 2の長 さと同じとした。 形成した収容溝 3 4は、 ファイバ設置部 3 1の中心か ら左右に 3 mm (合計約 6 mm) の範囲に形成した。 次に最外部の収容 溝 3 4 aの開口縁から基板 1 0の端部までの間に接着溝 3 6を形成した。 なお、 実施例 1では、 最外部の収容溝 3 4 aの近傍にのみ接着溝 3 6を 形成した。 つまり、 接着溝 3 6 aを片側 1本ずつ （合計 2本） 形成した。 この接着溝 3 6は、 0 2が 7 0 ° であり、 深さは 1 0 mとし、 長さ (光ファイバ 2 4の軸方向の長さ） を蓋板 1 2の長さと同じとした。 ま た、 蓋板 1 2は、 硼硅酸ガラスからなる平板から幅 9 mm X長さ 5 mm X厚さ 1 . 5 mmとなるように切削して作製した。 続いて、 一次被覆さ れた光ファイバ 2 4を 8本束ねた光ファイバリポン 2 0を用意した。 こ の光ファイバ 2 4は、 石英ガラスによって形成されたファイバである。 光ファイバリポン 2 0の一次被覆部 2 2 (直径約 2 5 0 z m) 及び二次 被覆部 2 3をストリッパを用いて剥ぎ、 光ファイバ 2 4を引き出した光 ファイバリポン 2 0を 4つ作製し、 リポン設置部 3 2に左右、 上下に配 置して引き出した光ファイバ 2 4を収容溝 3 4に収容させた。 そして、 光ファイバ 2 4を収容させた収容溝 3 4や接着溝 3 6などに接着剤を流 し込み、 蓋板 1 2により固定した。 接着剤は、 U Vアクリル樹脂を用レ 紫外線を照射することにより硬化させた。 硬化した接着剤により接着層 1 6が形成された。 最後に基板 1 0からはみ出た接着層 1 6ゃ光フアイ ノ 2 4を切削又は研磨などして実施例 1の光ファイバアレイ 1 0を得た。 なお、 切削や溝切などは、 ダイアモンドカツ夕やダイヤモンドソーなど を用いて行った。 この実施例 1の光ファイバアレイ 1 0の占有比 GZW、 接着溝深さ、 接着溝角度、 収容溝深さ、 収容溝角度の各数値等をまとめ たものを図 5の表に示す。 なお、 この図 5の表には後述する実施例 2〜 8及び比較例 1〜3に関する内容もまとめて示す。

[実施例 2〜 8 ]

実施例 1と同様の蓋板 1 2、 光ファイバ 2 4、 接着剤を用い、 図 5の 表に示した実施例 2〜8の条件となる基板 1 0を作製し、 実施例 1に示 したものと同様の工程を行い、 図 5の表に示した占有比 G/W、 接着溝 深さ、 接着溝角度、 収容溝深さ、 収容溝角度となるような光ファイバァ レイ 1 0をそれぞれ作製し、 得られた光ファイバアレイ 1 0を実施例 2 〜8とした。 なお、 全てのサンプルにおいてファイバ設置部 3 1及びリ ボン設置部 3 2の長さは同じとした。 また、 各実施例のサンプルにおい て占有比 GZWが大きくなるに伴い、 接着溝 3 6の数が多くなるが、 接 着溝 3 6 aに隣接するように収容溝 3 4の開口縁に近い部分から順に接 着溝 3 6を形成させるようにした。

[比較例 1〜 3 ]

実施例 1と同様の蓋板 1 2、 光ファイバ 2 4、 接着剤を用い、 図 5の 表に示した比較例 1〜3の条件となる基板 1 0を作製し、 実施例 1に示 したものと同様の工程を行い、 図 5の表に示した占有比 GZW、 接着溝 深さ、 接着溝角度、 収容溝深さ、 収容溝角度となるような光ファイバァ レイ 1 0をそれぞれ作製し、 得られた光ファイバアレイ 1 0を比較例 1 〜3とした。 なお、 全てのサンプルにおいてファイバ設置部 3 1及びリ ボン設置部 3 2の長さは同じとした。

[煮沸試験]

実施例 1〜 8及び比較例 1〜 3の煮沸試験を行った。 まず水を沸騰さ せて、 その中に所定時間サンプルを入れ、 所定時間 （1 5 h , 3 6 h , 6 O h ) ごとにサンプルの外観を観察した。

[結合損失測定]

実施例 1〜 8及び比較例 1〜 3の結合損失測定を行った。 測定には、 図 6に示す調芯装置 40 (モリテックス製 P AW278 ) を用いた。 測 定方法を説明する。 まず、 図 6 (a) に示すように、 煮沸試験を行う前 に同じ光ファイバアレイ 1 0 (例えば実施例 1同士） を対向させ、 発光 部 42に配置した光ファイバアレイ 1 0から入力電力 P 1 (lmW) の 光を入力させ、 受光部 44に配置した光ファイバアレイ 1 0から出力さ せて出力電力 P 2を測定し、 入力電力 P 1及び出力電力 P 2から次式 (1) を用いて結合損失 Lを算出した。 なお、 光ファイバアレイ 1 0同 士の間に 1 zimのクリアランスを設け、 測定される出力電力 P 2が最も 大きくなるように光ファイバアレイ 1 0を位置決めして測定した。 ここ で算出したものを結合損失の初期値 L 1とした。

結合損失 L = 1 0 · l o g (P 1/P 2) …式 （1 )

次に、 出力側の光ファイバアレイ 1 0を用いて上述した煮沸試験を 6 O h行い、 図 6 (b) に示すように、 発光部 42に配置した煮沸試験を 行わない光ファイバアレイ 10から入力電力 P 1 (lmW) の光を入力 させ、 受光部 44に配置した煮沸試験を 60 h行った劣化後の光フアイ バアレイ 1 0から出力させ、 入力電力 P 1及び出力電力 P 2から式 (1) を用いて光ファイバアレイ 1 0の劣化後の結合損失 L 2を算出し た。 この初期値 L 1と劣化後の値 L 2との差分を結合損失値とした。 な お、 この結合損失値は、 0. 3 dB以下が好ましく、 0. 2 dB以下が より好ましい。 光ファイバアレイ 1 0は、 光信号を多分岐させるスプリ ッ夕などと接合させることがあるため、 0. 3 d Bを超えると各分岐ご とに損失が生まれ全体として結合損失が大きくなりすぎてしまうためで ある。

[実験結果]

実施例 1〜 8及び比較例 1〜 3の煮沸試験結果及び結合損失測定結果 を図 7の表に示す。 煮沸試験結果において、 〇は基板 30と蓋板 1 2と の剥がれがみられなかった良好な状態であり、 Xは基板 3 0と蓋板 1 2 との剥がれが発生した状態を示している。 まず、 接着溝 3 6の深さが 1 0 であり占有比 GZWを変化させた実施例 1〜 5及び比較例 1に注 目すると、 煮沸試験結果より、 接着溝 3 6を形成しない比較例 1では 3 6 hで剥がれが生じたが、 実施例 1〜5では剥がれが生じなかった。 こ の結果から、 基板 3 0の収容溝 3 4のうち最外部の収容溝 3 4から基板 3 0の端部までの間に接着溝 3 6を少なくとも 1つ形成すれば、 基板 3 0と蓋板 1 2との接着性が高まることがわかった。 また、 結合損失の測 定結果より、 基板 3 0の収容溝 3 4のうち最外部の収容溝 3 4から基板 3 0の端部までの間に接着溝 3 6を少なくとも 1つ形成すれば、 光ファ ィバ 2 4が収容溝 3 4でずれないようになり、 結合損失が大きくならず、 良好な伝送特性を維持することができるとわかった。

次に、 占有比 G ZWを 0 . 7とし、 接着溝 3 6の深さを変化させた実 施例 4 , 6〜8及び比較例 2〜3に注目すると、 煮沸試験結果より、 接 着溝 3 6の深さが 7 mでは 3 6 hで剥がれが生じ、 接着溝 3 6の深さ が 4 5 0 z mでは 6 0 hで剥がれが観察されたが、 実施例 4， 6〜8で は 6 0 hでも剥がれが観察されなかった。 比較例 2では、 接着溝 3 6の 深さが浅いため接着層 1 6の動きを規制しにくくなり、 十分な接着性が 得られないことがわかった。 また、 比較例 3では、 測定後の基板 3 0に そりが見られ、 接着溝 3 6の底で剥離が生じていた。 よって、 接着溝 3 6の深さが収容溝 3 4の深さの 2 0 0 %を超えると接着溝 3 6に接着剤 が充填しにくくなることがあり接着性が低下することがわかった。 収容 溝 3 4の深さと接着溝 3 6の深さとの関係から考察すると、 接着溝 3 6 の深さは、 収容溝 3 4の深さに対して 5 %〜 2 0 0 %の範囲としたとき に良好な伝送特性を維持することができるとわかった。 また、 基板 3 0 と蓋板 1 2との接着性の向上は、 基板 3 0と蓋板 1 2とが光の透過性の 高いガラスであり、 U Vァクリル樹脂を硬化させる際に照射する光が接 着溝 3 6によつて反射して散乱し接着剤の硬化度が進んだり硬化状態が 均一になりやすいことが寄与していると推察された。 また、 接着剤の硬 化度が進んだり硬化状態が均一になるため、 接着層 1 6の熱膨張係数が 小さくなり接着層 1 6の動きが少なくなることも寄与していると推察さ れた。 産業上の利用の可能性

本発明の光ファイバアレイは、 光コネクタ、 光送受信装置や各種光学 装置に光ファイバを接続する場合のように、 光ファイバを精度良く位置 決めして固定する際に利用できる。

Claims

請求の範囲

1 . 光ファイバを収容する収容溝が形成されている基板と、

前記収容溝に収容された光ファイバを覆う蓋板と、

前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合 する接着層と、

を備え、

前記基板は、 前記収容溝のうち最外部の収容溝から該基板の端部まで の間に前記接着層が入り込む接着溝が形成されている、

光ファイバアレイ。

2 . 前記接着溝は、 断面略 V字状に形成されている、

請求項 1に記載の光ファイバアレイ。

3 . 前記接着溝の形成面と形成面とのなす角度は、 6 0 ° 〜8 0 ° であ る、

請求項 2に記載の光ファイバアレイ。

4 . 前記接着溝は前記収容溝に略平行に形成されている、

請求項 1〜 3のいずれかに記載の光ファイバアレイ。

5 . 前記接着溝は前記収容溝のうち最外部の収容溝の近傍に形成されて いる、

請求項 1〜4のいずれかに記載の光ファイバアレイ。

6 . 前記接着溝は、 前記基板端部の近傍に形成されている、

請求項 1〜 5のいずれかに記載の光フアイバアレイ。

7 . 前記接着溝は、 前記収容溝の深さの 5 %〜2 0 0 %の深さで形成さ れている、

請求項 1〜6のいずれかに記載の光ファイバアレイ。

8 . 前記接着層は、 光硬化性樹脂により形成され、 前記基板及び前記蓋 板の少なくとも一方は、 光を透過可能な材質により形成されている、 請求項 1〜 7のいずれかに記載の光ファイバアレイ。

9 . 前記最外部の収容溝の開口縁から前記基板の端部までの間の幅を基 板端部幅 Wとし、 前記最外部の収容溝の開口縁から前記基板の端部まで の間に前記接着溝が複数形成されているときの該接着溝の幅の和を総接 着溝幅 Gとし、 GZWの値を占有比と規定したときに、 該占有比 GZW の値は 0 . 0 3〜1 . 0の範囲である、

請求項 1〜 8のいずれかに記載の光ファイバアレイ。