(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ端面の位置を二次元的に整列させるための光ファイバ整列体であって、光ファイバを挿入するための円筒パイプと、光ファイバを挿入した円筒パイプを設置するためのガイド溝を有する複数の整列基板と、最上層に設置された円筒パイプを保持及び固定するために設置する固定基板とから構成され、光ファイバを挿入した円筒パイプを各整列基板のガイド溝に設置してガイド溝斜面と上層の整列基板の底面によって保持し、整列基板の厚みの誤差を、該誤差のある整列基板に設置する円筒パイプの外径を変えて調整することにより、各光ファイバの高さ方向の位置精度を調整することを特徴とする多段光ファイバ整列体の組み立て方法。
【請求項２】
光ファイバ端面の位置を二次元的に整列させるための光ファイバ整列体であって、光ファイバを挿入するための円筒パイプと、該光ファイバを挿入した円筒パイプを設置するためのガイド溝を有する複数の整列基板と、最上層に設置された円筒パイプを保持及び固定するために設置する固定基板とから構成され、光ファイバを挿入した円筒パイプを各整列基板のガイド溝に設置してガイド溝斜面と上層の整列基板の底面によって保持し、整列基板の厚みの誤差を、該誤差のある整列基板に設置する円筒パイプの外径を変えるとともに、内径を他の整列基板に設置する円筒パイプより大きくして光ファイバを偏芯させて挿入固定することで調整することにより、各光ファイバの高さ方向の位置精度を調整することを特徴とする多段光ファイバ整列体の組み立て方法。
【請求項３】
光ファイバを挿入するための円筒パイプの長さが、該光ファイバを挿入した円筒パイプを設置するための整列基板のガイド溝の長さと同等もしくはガイド溝よりも長く、光ファイバコア中心の整列ピッチが１ｍｍ以下の場合、光ファイバを挿入した円筒パイプを設置するためのガイド溝を有する整列基板の材料として、セラミクスを用いたことを特徴とする請求項１に記載の多段光ファイバ整列体の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数本の光ファイバを配列して、保持基板により挟持固定した、光ファイバ整列部品の構造に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
複数本の光ファイバを、光軸を平行に保った状態で二次元に整列固定する場合の構造としては、光ファイバを保持する保持基板に所望の位置に多数穴を形成して、その穴の中に光ファイバの端部を挿入する構造がある。光ファイバ保持用の基板は、シリコン異方性エッチングを利用して作成する場合や、感光性ガラスをフォトエッチングして穴を形成させる手法が提案されている。この方法の場合、光ファイバ端面の位置は保持基板に形成された穴の位置によって一義的に決定される。しかしながら、穴を形成するプロセス上の制約から、保持基板の厚みを大きく取る事が出来ない。そのため、多数の光ファイバをその光軸方向を一致させて平行に保持固定する事が難しいという問題点がある。
【０００３】
また、図４に示す従来例のようにＶ溝等の光ファイバガイド溝４が光ファイバのピッチ毎に設けられている基板１を用いて、光ファイバ３をガイド溝４内に設置して多段に積層していく方式もある。この方式の場合、光ファイバはガイド溝によって固定されているため、光ファイバ光軸方向のファイバ間の平行度は精度よく確保する事が出来る。しかしこの方式によった場合、溝を形成した基板の厚さの精度が不十分で、光ファイバを積層していくと、高さ方向に光ファイバの配列誤差が累積する問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述した従来の構造における問題点を解決するためのものであり、特に溝つきの基板を積層して２次元の光ファイバの整列をおこなう方式において容易でかつ現実的な手段で、光ファイバ整列体の高さ方向の整列を精度良く作製できる構造を提供する事を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するために、本発明は光ファイバを挿入するための円筒パイプを用意し、光ファイバを挿入した円筒パイプを設置するためのガイド溝を有する整列基板に光ファイバを挿入した円筒パイプを設置した後、上段の整列基板の底面によって、該円筒パイプを保持及び固定する構成とした。そして、整列基板の厚みが目標値からずれているために、光ファイバ端面の中心位置の間隔が高さ方向に誤差を生じてしまう場合、組み合わせる円筒パイプの外径を調節して、誤差を小さくするようにした。
【０００６】
【作用】
上記手段によれば多段の二次元光ファイバ整列体を作成するのに必要な整列基板及び固定基板の加工の工程を大幅に低減出来、より低コストな光ファイバ整列体の作成が可能となる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による光ファイバ整列体の一実施例で（ａ）は全体の断面図を、（ｂ）は全体の斜視図を示す。本実施例においては、光ファイバの整列は横方向に４本、高さ方向に４本の４行４列に整列させた場合の構成例を示す。光ファイバ３は、同心の内径及び外径を持つ円筒パイプ２の中に挿入されている。円筒パイプ２の長さは、整列基板１と同等もしくはそれ以上の長さを有している方が組立作業が行い易く好ましい。円筒パイプ２の材料は金属またはセラミクスあるいはガラスを用いる。使用環境や作成条件に合わせて選定すれば良い。本実施例では光ファイバの円筒パイプ２への固定を容易に行うためにガラス製の円筒パイプを用い、パイプ内に光ファイバ３を挿入した後の固定は、固定剤として紫外線硬化型接着剤を用い、パイプの外側から紫外線を照射して接着剤の硬化を行っている。
【０００８】
整列基板１の材料としては、紫外線透光性のセラミクス材料を用いている。整列基板１としてガラス材料を用いた場合紫外線は透過させる事が出来るため同様の固定作業を行う事は可能であるが実際には以下のような問題点が出てくる。つまり光ファイバコア間隔が数百μｍと小さくなった場合、高さ方向のファイバコア間隔を決定するためには整列基板の厚みも同等の厚さにする必要がある。しかしガラス製Ｖ溝基板は数百μｍと薄い場合強度的に不十分で、ガラス基板上にＶ溝を機械加工する場合Ｖ溝に沿って基板の割れが生じ易くなってしまう。また、組立時の荷重圧によっても割れが生じ易く、更に基板のそりが生じるため、ピッチ精度にも誤差が発生する。強度的に組立時に加わる荷重圧に耐え得る材料としてはセラミクスが好ましく、その中でも特に透光性のセラミクスは紫外線を用いた接着剤硬化が利用できる点で優れている。
【０００９】
光ファイバを挿入した円筒パイプ２は整列基板１の上面１３に形成されたＶ溝４の中に整列され、溝斜面と上層の整列基板の底面１４によって保持される。整列基板１内に保持された光ファイバ付き円筒パイプ２の固定には、紫外線硬化型の接着剤を用いて行った。整列基板１が紫外線を透過するため、紫外線は組立を終了してから整列体全体に外側から照射しても接着剤が硬化するため容易に固定作業が可能となる。整列基板の材料として紫外線を透過しないアルミナ等のセラミクス部材を用いた場合円筒パイプの整列基板への固定は、熱硬化型の樹脂もしくは半田等の固定材を用いればよい。
【００１０】
図２は本発明によって整列体と光ファイバ付き円筒パイプを多層に組み上げ光ファイバ整列体を構成する場合の、高さ方向の位置精度の調整例を示す。Ｖ溝の角度は６０°とする。基板厚みＴの整列基板と外径Ｄの円筒パイプを用いて光ファイバ中心間距離Ｈに構成した時に、基板厚みＴの目標値に対して、４段の整列基板のうち、下から３段目の整列基板６３の厚みが、Ｔ−ｄＴになっていた場合、光ファイバ４２と４３の中心間距離はＨ−ｄＴと目標値より小さくなってしまう。また、それより上段の光ファイバの位置も全てｄＴだけ下の位置にずれてしまう。そこで、整列基板６３のＶ溝内に整列させる円筒パイプは外径がＤ＋ｄＴになっている円筒パイプ２３を用いる。この時、光ファイバの中心４２と４３の中心間距離はＨと最初の設計値に等しくなり、基板の厚みのばらつき分を円筒パイプの外径調整で吸収する事が可能となる。この時、光ファイバ４３と４４との中心間距離は、そのままではＨ＋１／２ｄＴとなり累積のズレは半分になる。目標とする位置精度に対して１／２ｄＴの値が大きい場合、円筒パイプ２４の外径がＤより小さい値の物を用いれば改善を図る事が可能となる。本実施例ではＶ溝の角度が６０°の場合で説明したが、６０°以外の角度の場合や、Ｖ字形状以外の場合に置いても基板厚みの誤差を円筒パイプの外径を変える事で補正する事が可能となる。
【００１１】
図３は本発明によって整列体と光ファイバ付き円筒パイプを多層に組み上げ光ファイバ整列体を構成する場合の、高さ方向の位置精度の別の調整例を示す。この場合、図２の例との相違点は、外径と共に内径の大きさも大きな円筒パイプ２５を用意し、円筒パイプ２５に光ファイバ３３を偏芯させて挿入固定させた点で、円筒パイプの外径が異なった場合の高さ方向への誤差の累積がでないように構成した例である。
【００１２】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明によれば、充分な精度を有する光ファイバ整列体を容易に作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光ファイバ整列体の一実施例を示す（ａ）は全体の断面図、（ｂ）は全体の斜視図。
【図２】本発明にかかる光ファイバ整列体の構成例を示す断面図。
【図３】本発明の別の構成例を示す断面図。
【図４】従来例の光ファイバ整列体を示す断面図。
【符号の説明】
１，６１，６２，６３，６４  光ファイバ整列基板
１’  固定基板
２，２１，２２，２３，２４，２５  円筒パイプ
３，３１，３２，３３，３４  光ファイバ
４  ガイド溝
４１，４２，４３，４４  光ファイバコア中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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