(57)【要約】      （修正有）【課題】融着光ファイバの整列精度を高めることのできる光ファイバアレイ及び光ファイバアレイの製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバアレイ１０は、二本の光ファイバ１ａ、１ｂのそれぞれの端部を融解、接続させることによって形成した融着部６を有する融着光ファイバから構成される光ファイバと、光ファイバを配置する溝４ａ、４ｂを有する光ファイバ溝部を備えた基板２と、光ファイバ溝部に配置した光ファイバを基板と共に挟み込んで押さえる固定部材３とを備える。基板上には、光ファイバが光ファイバ溝部に配置されたときに融着部の少なくとも一部が位置する凹所である融着部の逃げ部５が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二本の光ファイバのそれぞれの端部を融解、接続させることによって形成した融着部を有する融着光ファイバから構成される光ファイバと、
前記光ファイバを配置する溝を有する光ファイバ溝部を備えた基板と、
前記光ファイバ溝部に配置した前記光ファイバを前記基板と共に挟み込んで押さえる固定部材と
を備える光ファイバアレイであって、
前記基板上には、前記光ファイバが前記光ファイバ溝部に配置されたときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されている
ことを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項２】
前記固定部材には、前記固定部材が前記光ファイバと当接したときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ。
【請求項３】
前記逃げ部の深さは、前記融着部の径より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバアレイ。
【請求項４】
前記逃げ部はＶ溝であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバアレイ。
【請求項５】
前記逃げ部はＵ溝であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバアレイ。
【請求項６】
前記二本の光ファイバは互いに径が異なることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバアレイ。
【請求項７】
二本の光ファイバのそれぞれの端部を融解、接続させることによって形成した融着部を有する融着光ファイバから構成される光ファイバと、
前記光ファイバを配置する溝を有する光ファイバ溝部を備えた基板と、
前記光ファイバ溝部に配置した前記光ファイバを前記基板と共に挟み込んで押さえる固定部材と
を備える光ファイバアレイの製造方法であって、
前記基板上には、前記光ファイバが前記光ファイバ溝部に配置されたときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されている
ことを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバアレイ及び光ファイバアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバアレイは光通信において光伝送路を結合させる結合素子として広く使用されており、光導波路スプリッタや光スイッチなどに応用されている。光ファイバアレイは、複数のＶ溝加工を施した基板にそれぞれ光ファイバを配置させ、固定部材により光ファイバを上から挟み込むことで抑えて固定する構造となっており、非常に高密度かつ高精度な整列を実現することが可能である。
【０００３】
特許文献１には、二本の光ファイバを融着接続することで形成された融着部を有する融着光ファイバを用いた光ファイバアレイであって、融着部を含む部分を基板上に配置させて固定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５６６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された融着光ファイバでは、例えば高ＮＡファイバとシングルモードファイバのような、それぞれのモードフィールド径が異なる光ファイバをＴＥＣ融着により接続する。このＴＥＣ融着で光ファイバ同士を融着接続する場合には、融着接続の状態によっては、融着光ファイバの融着部が膨らむ可能性がある。
【０００６】
このような融着部が膨らんだ融着光ファイバにおいて、特許文献１の図１に示すように、固定部材における融着光ファイバの融着部が当接する箇所には、逃げ部が形成されている。しかし、これだけでは融着部がＶ溝に当接することによる光ファイバの整列精度への影響を無視できなかった。さらに、固定部材側の任意の箇所に逃げ部が設けられているだけでは、固定部材により光ファイバを上から挟み込む際に、逃げ部が融着部を外したまま、固定部材を設置してしまうことがあり、光ファイバの高精度な整列を確保することができなかった。
【０００７】
本発明の幾つかの実施形態は、融着光ファイバの整列精度を高めた光ファイバアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の幾つかの実施形態は、二本の光ファイバのそれぞれの端部を融解、接続させることによって形成した融着部を有する融着光ファイバから構成される光ファイバと、前記光ファイバを配置する溝を有する光ファイバ溝部を備えた基板と、前記光ファイバ溝部に配置した前記光ファイバを前記基板と共に挟み込んで押さえる固定部材とを備える光ファイバアレイであって、前記基板上には、前記光ファイバが前記光ファイバ溝部に配置されたときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されていることを特徴とする光ファイバアレイである。
【０００９】
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の幾つかの実施形態によれば、光ファイバアレイにおいて融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａは、第１実施形態の光ファイバアレイ１０の平面図である。図１Ｂは、第１実施形態の光ファイバアレイ１０の左側面図である。図１Ｃは、第１実施形態の光ファイバアレイ１０の正面図である。
【図２】図２は、第１実施形態の変形例に係る光ファイバアレイ１０の正面図である。
【図３】図３は、光ファイバアレイ１０の製造方法のフロー図である。
【図４】図４Ａは、第２実施形態の光ファイバアレイ１０の平面図である。図４Ｂは、第２実施形態の光ファイバアレイ１０の左側面図である。図４Ｃは、第２実施形態の光ファイバアレイ１０の正面図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、逃げ部５のバリエーションを説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１３】
二本の光ファイバのそれぞれの端部を融解、接続させることによって形成した融着部を有する融着光ファイバから構成される光ファイバと、前記光ファイバを配置する溝を有する光ファイバ溝部を備えた基板と、前記光ファイバ溝部に配置した前記光ファイバを前記基板と共に挟み込んで押さえる固定部材とを備える光ファイバアレイであって、前記基板上には、前記光ファイバが前記光ファイバ溝部に配置されたときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されていることを特徴とする光ファイバアレイが明らかとなる。このような光ファイバアレイによれば、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００１４】
前記固定部材には、前記固定部材が前記光ファイバと当接したときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されていることが望ましい。これにより、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００１５】
前記逃げ部の深さは、前記融着部の径より大きいことが望ましい。これにより、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００１６】
前記逃げ部はＶ溝であることが望ましい。これにより、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００１７】
前記逃げ部はＵ溝であることが望ましい。これにより、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００１８】
前記二本の光ファイバは互いに径が異なることが望ましい。これにより、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００１９】
二本の光ファイバのそれぞれの端部を融解、接続させることによって形成した融着部を有する融着光ファイバから構成される光ファイバと、前記光ファイバを配置する溝を有する光ファイバ溝部を備えた基板と、前記光ファイバ溝部に配置した前記光ファイバを前記基板と共に挟み込んで押さえる固定部材とを備える光ファイバアレイの製造方法であって、前記基板上には、前記光ファイバが前記光ファイバ溝部に配置されたときに前記融着部の少なくとも一部が位置する凹所である前記融着部の逃げ部が形成されていることを特徴とする光ファイバアレイの製造方法が明らかとなる。このような光ファイバアレイの製造方法によれば、融着光ファイバの整列精度を高めることができる。
【００２０】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜概要＞
図１Ａは、第１実施形態の光ファイバアレイ１０の平面図である。図１Ｂは、第１実施形態の光ファイバアレイ１０の左側面図である。図１Ｃは、第１実施形態の光ファイバアレイ１０の正面図である。なお、図面の簡略化のため、接着剤は図示していない。また、図面の簡略化のため、光ファイバの数を減らして図示することがある。
【００２１】
以下の説明では、図１Ａ〜図１Ｃに示すように各方向を定義する。すなわち、光ファイバアレイ１０の光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂの方向（光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂの光軸方向）を「前後方向」とし、光ファイバアレイ端面８の側を「前」とし、逆側（光ファイバアレイ１０から延び出る光ファイバ１ａの側）を「後」とする。複数の光ファイバ溝４ａ（又は複数の光ファイバ溝４ｂ）の並ぶ方向を「左右方向」とする。また、光ファイバアレイ１０の厚さ方向を「上下方向」とする。
【００２２】
光ファイバアレイ１０は、光伝送路を結合させる結合素子である。光ファイバアレイ１０は、光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂと、基板２と、固定部材３とを有する。光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂ、基板２並びに固定部材３は、接着剤（不図示）によって接着されている。
【００２３】
光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂは、光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとをＴＥＣ融着により融着接続した光ファイバである。以下、ＴＥＣ融着により融着接続された光ファイバを単に「融着光ファイバ」と呼ぶことがある。また、ＴＥＣ融着により融着接続された光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとを融着光ファイバ１と呼ぶことがある。図１Ａ及び図１Ｂに示すとおり、光ファイバアレイ１０は、２本の融着光ファイバ１を有する。しかし、融着光ファイバ１の本数はこれに限られず、１本でもよいし、３本以上であってもよい。なお、融着光ファイバ１の本数に応じて、後述する光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂが形成されてもよい。また、本実施形態の融着光ファイバ１は、径が互いに同じ光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとで融着された例を示している。
【００２４】
ＴＥＣ融着とは、高ＮＡファイバとシングルモードファイバの融着接続などのように、コアのモードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を融着接続する技術である。ＴＥＣ融着では、ガスバーナ等で熱処理を加え、一方の光ファイバのコアのモードフィールド径を拡散させることによって、一方の光ファイバのモードフィールド径を他方の光ファイバのモードフィールド径に徐々に合わせるように加工する。この際、融着部分が光ファイバの径に比べて膨らむ可能性がある。
【００２５】
図１Ａ及び図１Ｂに示す融着光ファイバ１は、融着部分である融着部６を有する。融着部６は、光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとのＴＥＣ融着による融着接続により、光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂの径の径に比べて膨らんでいる融着部分となっている。
【００２６】
基板２は、融着光ファイバ１を配置させるための部材である。基板２には、複数の光ファイバ溝４ａ及び複数の光ファイバ溝４ｂが形成されている。それぞれの光ファイバ溝４ａ及びそれぞれの光ファイバ溝４ｂは前後方向に沿ったＶ字状の溝になっている。複数の光ファイバ溝４ａ（又は複数の光ファイバ溝４ｂ）は、左右方向に並んで配置されている。各融着光ファイバ１は、基板２の光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂによってそれぞれ支持されて、配置される。
【００２７】
また、基板２上には、逃げ部５が形成されている。逃げ部５は、融着部６の融着光ファイバ１の径より膨らんだ部分を光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに接触させずに、逃げ部５により形成される空間内に逃がすための凹所である。図１Ａ及び図１Ｂに示す逃げ部５は、基板２上に左右方向に延在するように形成されている。また、逃げ部５は、左右方向に沿ったＶ溝になっている。逃げ部５のＶ溝の深さは、融着部６の径より大きい。ここで、融着部６の径とは、融着部６が最も膨らんだ部分の中心からの長さを意味する。言い換えれば、逃げ部５のＶ溝の深さは、光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂの深さと比べて、融着部６の膨らんだ部分の高さ分だけ深くなっている。これにより、融着部６の融着光ファイバ１の径より膨らんだ部分を光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに接触させずに、逃げ部５により形成される空間内に逃がすことができる。したがって、光ファイバアレイ１０における融着ファイバ１の整列精度を高めることができる。
【００２８】
基板２の前側の端面は、光ファイバアレイ端面８になる。この光ファイバアレイ端面８は、光ファイバアレイ１０の接続端面となるので、光ファイバ１ｂの端面と端面同士を合わせるようにして研磨される。また、基板２の後側には、光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに比べて下方に位置する面を有するテラス部９が形成されている。このテラス部９により形成される空間に光ファイバ１ｂの被覆部分を逃がして配置することができる。光ファイバアレイ１０の製造方法の手順については後述する。
【００２９】
固定部材３は、基板２に支持された融着光ファイバ１を押さえるための部材である。融着光ファイバ１の融着部６以外の断面を前から見たとき、光ファイバ溝４ａ（又は光ファイバ溝４ｂ）の２点と固定部材３の１点の計３点によって融着光ファイバ１が固定される（（図１Ｃ参照））。なお、固定部材３の前側の端面も光ファイバアレイ端面８になる。
【００３０】
＜変形例＞
図２は、第１実施形態の変形例に係る光ファイバアレイ１０の正面図である。図１Ａ〜図１Ｃにて示した光ファイバアレイ１０では、基板２のみに逃げ部５が形成されていた。しかし、本変形例に係る光ファイバアレイ１０では、これに加え固定部材３にも逃げ部５ａが設けられていてもよい。
【００３１】
逃げ部５ａは、融着部６の融着光ファイバ１の径より膨らんだ部分を固定部材３に接触させずに、逃げ部５ａにより形成される空間内に逃がすための凹所である。これにより、融着光ファイバ１の整列精度をさらに高めることができる。なお、逃げ部５ａは、逃げ部５と同様に左右方向に延在するＶ溝であってもよいし、融着部６が当接する付近のみ形成されてもよい。
【００３２】
＜光ファイバアレイ１０の製造方法＞
図３は、光ファイバアレイ１０の製造方法のフロー図である。以下では、本実施形態の光ファイバアレイ１０の製造方法を説明する。まず、光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂの被覆を除去する（Ｓ００１）。これは通常、後述する融着接続が裸ファイバの状態（光ファイバに被覆を設けない状態）で行う為である。なお、融着光ファイバ１が基板２に配置された際に光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂが光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに接触する部分は全て被覆を除去する必要がある。これにより、被覆を除去した部分と被覆が存在する部分との境界部分が光ファイバ溝４ａ又は光ファイバ溝４ｂに接触することにより整列精度が低下することを抑制できる。また、当該境界部分と、被覆が存在する部分とは、光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに比べて下方に位置する面を有するテラス部９により形成される空間に逃がして配置することができる。
【００３３】
次に、光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとを融着接続する（Ｓ００２）。融着接続は、前述のＴＥＣ融着により行われる。融着接続後、光ファイバアレイ端面８側光ファイバ（光ファイバ１ａ）を所定の位置で切断する（Ｓ００３）。この時、後述するように融着部６を逃げ部５に対応するように融着光ファイバ１を光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに配置した際に、光ファイバ１ａが光ファイバアレイ端面８の位置より長くなるようにして光ファイバ１ａを切断する。このように余裕をもって切断することにより、光ファイバアレイ端面８と光ファイバ１ａの端面との端面同士を合わせるようにして研磨することができる。
【００３４】
次に、融着部６を逃げ部５に対応するように融着光ファイバ１を光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに配置する（Ｓ００４）。融着部６が逃げ部５ａにより形成される空間内に収まるように配置する。これにより、融着部６の融着光ファイバ１の径より膨らんだ部分が光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに接触せず、光ファイバアレイ１０における融着ファイバ１の整列精度を高めることができる。
【００３５】
融着光ファイバ１を光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに配置した後は、融着光ファイバ１、基板２及び固定部材３を接着固定する（Ｓ００５）。なお、固定部材３によって基板２に支持された融着光ファイバ１を押さえるようにして接着固定する。また、不図示の接着剤を注入して接着固定してもよい。最後に、光ファイバアレイ端面８と光ファイバ１ａの端面との端面同士を合わせるようにして研磨する（Ｓ００６）。
【００３６】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図４Ａは、第２実施形態の光ファイバアレイ１０の平面図である。図４Ｂは、第２実施形態の光ファイバアレイ１０の左側面図である。図４Ｃは、第２実施形態の光ファイバアレイ１０の正面図である。
【００３７】
第１実施形態の融着光ファイバ１は、径が互いに同じ光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとで融着された例を示した。しかし、本実施形態の光ファイバアレイ１０では、径が互いに異なる光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂとで融着されてもよい。図４Ａ及び図４Ｂに示す融着光ファイバ１は、光ファイバ１ｂと、光ファイバ１ｂと比べて径が小さい光ファイバ１ａとが融着接続されている。また、光ファイバ１ｂと比べて径が小さい光ファイバ１ａに対応するように、光ファイバ溝４ｂの深さに比べて光ファイバ溝４ａの深さは浅くなっている。これにより、融着光ファイバ１を光ファイバ溝４ａ及び光ファイバ溝４ｂに配置した場合に、光ファイバ１ａ及び光ファイバ１ｂの中心軸の位置は同一線上に位置することになる（図４Ｃ参照）。
【００３８】
また、融着光ファイバ１を押さえる固定部材３についても、光ファイバ１ｂと比べて径が小さい光ファイバ１ａに対応するように、段差部７が形成される。段差部７が形成されることにより、光ファイバ１ｂと比べて径が小さい光ファイバ１ａに対しては、光ファイバ１ｂを押さえる面より下方に位置する面で押さえることになる。但し、固定部材３に段差部７が設けられず、一つの面で融着光ファイバ１を押さえてもよい。
【００３９】
＜逃げ部５のバリエーション＞
図５Ａ〜図５Ｃは、逃げ部５のバリエーションを説明する断面図である。それぞれ、図５ＡはＵ溝、図５Ｂは壁面と底面を有する凹形状、図５Ｃは底面を有するＶ溝形状を表している。なお、いずれの逃げ部５も、図１Ａや図４Ａに示すように基板２上に左右に延在する逃げ部５の形状としている。しかし、これらの逃げ部５の形状は、融着部６が当接する付近のみ形成されてもよい。また、これらの逃げ部５の形状は、固定部材３側の逃げ部５ａにも適用できる。
【００４０】
＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ・１ｂ  光ファイバ、２  基板、３  固定部材、
４ａ・４ｂ  光ファイバ溝、５・５ａ  逃げ部、
６  融着部、７  段差部  ８  光ファイバアレイ端面、９  テラス部、
１０  光ファイバアレイ
【図１】
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【図２】
2018109695.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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