(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバの位置ずれを抑制しつつ、応力集中を低減できる光ファイバアレイの組み立て方法を提供する。【解決手段】この組み立て方法は、複数の溝１１が形成された第１主面３１を有する第１部材３の複数の溝それぞれに複数の光ファイバそれぞれを配置する工程と、第２部材５の第２主面５１を第１主面と対向させるとともに、第１主面と第２主面との間に接着剤９を配置する工程と、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に荷重を与えて第１主面と第２主面とを互いに近づけつつ、荷重を次第に増加させながら第１主面と第２主面との間隔の変化量を計測する工程と、変化量の計測結果に基づき、荷重の増分に対する間隔の変化率が所定の範囲への収束を開始する際の荷重である最適荷重を決定する工程と、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に最適荷重を付与しつつ接着剤を硬化させる工程と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溝が形成された第１主面を有する第１部材の前記複数の溝それぞれに複数の光ファイバそれぞれを配置する工程と、
第２部材の第２主面を前記第１主面と対向させるとともに、前記第１主面と前記第２主面との間に接着剤を配置する工程と、
前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に荷重を与えて前記第１主面と前記第２主面とを互いに近づけつつ、前記荷重を次第に増加させながら前記第１主面と前記第２主面との間隔の変化量を計測する工程と、
前記変化量の計測結果に基づき、前記荷重の増分に対する前記間隔の変化率が所定の範囲への収束を開始する際の荷重である最適荷重を決定する工程と、
前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に前記最適荷重を付与しつつ前記接着剤を硬化させる工程と、を含む光ファイバアレイの組み立て方法。
【請求項２】
前記複数の光ファイバは偏波保持ファイバである、請求項１に記載の光ファイバアレイの組み立て方法。
【請求項３】
前記変化量を計測する工程においてリニアゲージを用いる、請求項１または２に記載の光ファイバアレイの組み立て方法。
【請求項４】
前記変化量を計測する工程において光測長器を用いる、請求項１または２に記載の光ファイバアレイの組み立て方法。
【請求項５】
前記変化量を計測する工程において静電容量測定器を用いる、請求項１または２に記載の光ファイバアレイの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバアレイの組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、光ファイバアレイ及びその製造方法に関する技術が記載されている。これらの文献に記載された光ファイバアレイは、上面にＶ溝が形成された下基板と、Ｖ溝に配置された光ファイバと、下基板及び光ファイバを覆う上基板とを備える。下基板、光ファイバ、及び上基板は、接着剤によって互いに固定される。そして、光ファイバへの応力集中を低減するため、上基板の下面とＶ溝との間に形成される内接円の直径よりも光ファイバの直径を小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００２／０２３２３９号
【特許文献２】特開２００７−１４７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、複数の光ファイバを長手方向と交差する方向に整列させて互いに固定した光ファイバアレイの用途が拡大している。例えば、シリコン製の複数の光導波路を基板上に有する素子において、複数の光導波路の各一端と外部の光学機器とを光接続するために、光ファイバアレイが該基板上に接着される。このような光ファイバアレイは、例えば特許文献１及び２に示されるように、或る部材の主面に形成された複数の溝それぞれに複数の光ファイバそれぞれを配置し、その部材と別の部材とで複数の光ファイバを挟む構成を備える。これらの部材の隙間には接着剤が充填される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されたように、上下の部材と光ファイバとが互いに接しないように上下の部材の間隔を広くすると、光ファイバの位置精度に問題が生じる。すなわち、接着剤の硬化前においては、液状の接着剤の表面張力や、上下の部材と光ファイバとの間に発生する静電気などの影響により、上記の部材に対する光ファイバの相対的な位置がずれてしまう。特に、光ファイバがシングルモードファイバである場合、コア径が１０μｍと小さいので、数μｍ程度の位置ずれでも光結合効率が大きく低下する。
【０００６】
このような問題に対し、例えば、接着剤の硬化前に上下の部材に十分な荷重を与えて上記の部材と光ファイバとを互いに接触させてもよい。しかし、光ファイバの位置ずれは抑制されるが、荷重によって光ファイバと上下の部材との接触部分に応力が集中してしまう。応力が集中した状態で接着剤を硬化させると、硬化後の接着剤の剥離といった不具合が生じやすくなり、光ファイバアレイの信頼性が損なわれる虞がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、光ファイバの位置ずれを抑制しつつ、応力集中を低減できる光ファイバアレイの組み立て方法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】
上述した課題を解決するために、一実施形態に係る光ファイバアレイの組み立て方法は、複数の溝が形成された第１主面を有する第１部材の複数の溝それぞれに複数の光ファイバそれぞれを配置する工程と、第２部材の第２主面を第１主面と対向させるとともに、第１主面と第２主面との間に接着剤を配置する工程と、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に荷重を与えて第１主面と第２主面とを互いに近づけつつ、荷重を次第に増加させながら第１主面と第２主面との間隔の変化量を計測する工程と、変化量の計測結果に基づき、荷重の増分に対する間隔の変化率が所定の範囲への収束を開始する際の荷重である最適荷重を決定する工程と、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に最適荷重を付与しつつ接着剤を硬化させる工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による光ファイバアレイの組み立て方法によれば、光ファイバの位置ずれを抑制しつつ、応力集中を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る光ファイバアレイの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される光ファイバアレイの分解斜視図である。
【図３】図３は、光ファイバアレイの組み立て方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、荷重を次第に増加させながら第１主面と第２主面との間隔の変化量を計測する様子を示す図である。
【図５】図５は、計測装置の例を示す図である。
【図６】図６は、計測装置の例を示す図である。
【図７】図７は、計測装置の例を示す図である。
【図８】図８は、第１主面と第２主面との間隔と、荷重との関係の一例を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｄ）は、光ファイバアレイの組み立て時における第１部材及び第２部材と光ファイバとの位置関係を示す図である。
【図１０】図１０は、第１実施例による計測工程を詳細に示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２実施例による計測工程を詳細に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光ファイバアレイの組み立て方法は、複数の溝が形成された第１主面を有する第１部材の複数の溝それぞれに複数の光ファイバそれぞれを配置する工程と、第２部材の第２主面を第１主面と対向させるとともに、第１主面と第２主面との間に接着剤を配置する工程と、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に荷重を与えて第１主面と第２主面とを互いに近づけつつ、荷重を次第に増加させながら第１主面と第２主面との間隔の変化量を計測する工程と、変化量の計測結果に基づき、荷重の増分に対する間隔の変化率が所定の範囲への収束を開始する時点での荷重である最適荷重を決定する工程と、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に最適荷重を付与しつつ接着剤を硬化させる工程と、を含む。
【００１２】
この組み立て方法では、第１部材の複数の溝それぞれに複数の光ファイバそれぞれを配置し、第２部材の第２主面を第１主面と対向させて第１主面と第２主面との間に接着剤を配置し、接着剤を硬化させる。これにより、第１部材と第２部材との間に複数の光ファイバを備える光ファイバアレイが組み立てられる。また、この組み立て方法では、接着剤を硬化させる前に、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に荷重を与えて第１主面と第２主面とを互いに近づけつつ、第１主面と第２主面との間隔の変化量を計測する。荷重を与える前の段階では、第１主面と第２主面とは接着剤の粘性によって大きく離れている。そして、荷重を次第に増加させると、接着剤の粘性に抗って第１主面と第２主面とが次第に近づき、これらの間隔が徐々に小さくなるが、第１部材及び第２部材と光ファイバとが互いに接触すると、荷重が増大しても第１主面と第２主面との間隔は殆ど変化しなくなる（変化率が小さくなる）。
【００１３】
上記の組み立て方法では、荷重を次第に増加させながら、第１主面と第２主面との間隔の変化量を計測する。そして、変化量の計測結果に基づき、荷重の増分に対する間隔の変化率が所定の範囲への収束を開始する際の荷重（最適荷重）を決定する。前述したように、第１部材及び第２部材と光ファイバとが互いに接触すると、荷重が増加しても第１主面と第２主面との間隔は殆ど変化しなくなる（所定の範囲に収束する）が、収束開始時点から更に荷重を加えると、過度な荷重が加えられた状態となる。そこで、上記の組み立て方法では、間隔の変化率が所定の範囲に収束したことを確認したのち、該収束が開始する際の荷重を最適荷重とする。これにより、第１部材及び第２部材と光ファイバとが互いに離れることを抑制しつつ、第１部材及び第２部材と光ファイバとの接触部分の応力集中を低減できる。従って、上記の組み立て方法によれば、光ファイバの位置ずれを抑制しつつ、応力集中を低減できる。
【００１４】
上記の光ファイバアレイの組み立て方法では、複数の光ファイバは偏波保持ファイバであってもよい。このような場合、第１部材及び第２部材と光ファイバとの接触部分に応力が集中すると、偏波保持特性が劣化する虞がある。上記の組み立て方法によれば、このような応力の集中を低減し、光ファイバの偏波保持特性の劣化を抑えることができる。
【００１５】
上記の光ファイバアレイの組み立て方法では、変化量を計測する工程において、リニアゲージを用いてもよく、光測長器を用いてもよく、或いは静電容量測定器を用いてもよい。例えばこれらのうち何れかの方法により、第１主面と第２主面との間隔の変化量を精度よく計測することができる。
【００１６】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバアレイの組み立て方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る光ファイバアレイ１の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示される光ファイバアレイ１の分解斜視図である。図１及び図２に示されるように、光ファイバアレイ１は、略直方体状の外観を有しており、部材３（第１部材）と、部材５（第２部材）と、複数の光ファイバ７と、接着剤９とを備える。なお、理解の容易のため、図２では接着剤９の図示を省略している。
【００１８】
部材３は、直方体状（あるいは板状）の部材であり、主面３１（第１主面）と、裏面３２と、２つの端面３３，３４と、２つの側面３５，３６とを有する。裏面３２、端面３３，３４及び側面３５，３６は平坦である。端面３３及び３４は互いに平行であり、光ファイバ７の長手方向（光軸方向）Ａ１において互いに対向している。側面３５及び側面３６は互いに平行であり、光ファイバ７の長手方向Ａ１と交差（例えば直交）する方向Ａ２において互いに対向している。裏面３２の法線と、端面３３及び３４の法線と、側面３５及び側面３６の法線とは、互いに交差（例えば直交）している。部材３の方向Ａ１の長さ、方向Ａ２の幅、及び方向Ａ１及びＡ２の双方と交差（例えば直交）する方向Ａ３の高さは、それぞれ例えば数ｍｍである。部材３の材質は、例えばガラスまたはセラミックである。
【００１９】
主面３１は、裏面３２と対向する面である。主面３１には、複数の溝１１が形成されている。主面３１は、複数の溝１１が形成された領域を除いて、平坦である。複数の溝１１は、複数の光ファイバ７にそれぞれ対応して形成され、方向Ａ１に沿って延びており、方向Ａ２に沿って並んでいる。光ファイバ７の長手方向に垂直な各溝１１の断面は、例えばＶ字状である。すなわち、各溝１１は、主面３１の平坦面に対して側面３５側に傾斜する面と、主面３１の平坦面に対して側面３６側に傾斜する面とを有する。
【００２０】
部材５は、直方体状（あるいは板状）の部材であり、主面５１（第２主面）と、裏面５２と、２つの端面５３，５４と、２つの側面５５，５６とを有する。これらの面５１〜５６は全て平坦である。端面５３及び５４は互いに平行であり、方向Ａ１において互いに対向している。側面５５及び５６は互いに平行であり、方向Ａ２において互いに対向している。裏面５２の法線と、端面５３及び５４の法線と、側面５５及び５６の法線とは、互いに交差（例えば直交）している。部材５の方向Ａ１の長さ、方向Ａ２の幅、及び方向Ａ３の高さは、それぞれ例えば数ｍｍである。部材５の材質は、例えばガラスまたはセラミックである。
【００２１】
部材５は、部材３上に配置される。このとき、部材５の主面５１は、部材３の主面３１と対向して配置される。一例では、方向Ａ３から見て、部材５の端面５３，５４及び側面５５，５６の位置は、部材３の端面３３，３４及び側面３５，３６の位置に揃えられる。すなわち、部材５の端面５３，５４及び側面５５，５６それぞれは、部材３の端面３３，３４及び側面３５，３６それぞれと面一とされる。
【００２２】
複数の光ファイバ７それぞれは、複数の溝１１それぞれに配置される。すなわち、各光ファイバ７の外周面は、対応する溝１１の２つの面、及び部材５の主面５１に接する。複数の光ファイバ７は、例えばシングルモードファイバ、マルチモードファイバ、偏波保持ファイバ等、様々な種類の光ファイバであることができる。各光ファイバ７は、被覆樹脂が除去された裸ファイバであって、その直径は例えば１２５μｍである。
【００２３】
接着剤９は、部材３の主面３１と部材５の主面５１との間に充填される。具体的には、接着剤９は、各溝１１の２つの面及び主面５１と、光ファイバ７の外周面との隙間に充填される。接着剤９は、例えば紫外線硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂である。接着剤９の硬化前の粘度は例えば５０ｃＰ〜５０００ｃＰの範囲内であり、一実施例では４００ｃＰである。接着剤９は、硬化することにより、部材３と部材５とを互いに接合するとともに、複数の光ファイバ７を部材３と部材５との間に固定する。
【００２４】
以上の構成を備える本実施形態の光ファイバアレイ１の組み立て方法について説明する。図３は、本実施形態の組み立て方法を示すフローチャートである。この方法では、まず、複数の光ファイバ７を部材３の複数の溝１１にそれぞれ配置する（ステップＳ１１）。このとき、各光ファイバ７の外周面は、対応する溝１１の２つの面に接する。次に、複数の溝１１に硬化前の液状の接着剤９を滴下する（ステップＳ１２）。接着剤９の粘性によって、各光ファイバ７は、対応する溝１１の２つの面から浮き上がる。
【００２５】
続いて、部材５を部材３上に配置し、部材５の主面５１を部材３の主面３１と対向させる（ステップＳ１３）。従って、先のステップＳ１２において滴下された接着剤９は、主面３１と主面５１との間に配置されることとなる。このとき、部材５に加えられる力は部材５の自重のみなので、接着剤９の粘性によって部材５の主面５１は部材３の主面３１から浮き上がった状態となる。また、液状の接着剤９の表面張力や、溝１１及び主面５１と光ファイバ７との間に発生する静電気などの影響により、各光ファイバ７の位置は各溝１１内において不定となる。
【００２６】
なお、図３に示された例では複数の溝１１に硬化前の接着剤９を滴下した後に主面５１を主面３１と対向させているが、これらの工程の順序は逆でもよい。つまり、主面５１を主面３１と対向させたのち、主面５１と主面３１との隙間に硬化前の液状の接着剤９を流し込んでもよい。このような方法であっても、表面張力によって接着剤９を複数の溝１１内に配置することができる。
【００２７】
続いて、図４に示すように、部材３及び部材５の少なくとも一方に荷重印加装置７０から荷重Ｇを与えて主面３１と主面５１とを互いに近づけつつ、荷重Ｇを次第に増加させながら主面３１と主面５１との間隔Ｗの変化量を計測装置６０によって計測する（ステップＳ１４）。荷重Ｇは、例えば数ｇ〜数ｋｇである。一例では、部材３の位置を固定しつつ、部材５の裏面５２に対し、裏面５２に垂直な方向から荷重Ｇを加える。なお、部材５の位置を固定しつつ、部材３の裏面３２に対し、裏面３２に垂直な方向から荷重Ｇを加えてもよい。あるいは、裏面３２及び裏面５２の双方に対し、それぞれに垂直な方向から荷重Ｇを加えてもよい。また、主面３１と主面５１との間隔Ｗの変化量の計測は、部材３（又は部材５）の位置が固定されている場合、部材５（又は部材３）のいずれかの部位（例えば裏面５２（又は裏面３２））の変位を計測することによって行ってもよい。荷重印加装置７０から出力される荷重Ｇに関するデータと、計測装置６０から出力される間隔Ｗに関するデータとは、荷重Ｇと間隔Ｗとの関係を示すデータとして記録装置８０に格納される。
【００２８】
図５〜図７は、計測装置６０の例を示す図である。図５に示される例では、計測装置６０としてリニアゲージ６１を用い、裏面５２の変位を計測する。すなわち、主面５１の法線方向（図１に示す方向Ａ３）からリニアゲージ６１の可動式の測長部６１ａを裏面５２に当接させ、リニアゲージ６１の本体部６１ｂの位置を固定しながら測長部６１ａの変位を計測する。この方法では、測長部６１ａの重さが荷重Ｇに加算される。また、図６に示される例では、計測装置６０として光測長器６２を用い、裏面５２の変位を計測する。すなわち、光測長器６２から光Ｌ１を主面５１の法線方向（方向Ａ３）に沿って出射し、裏面５２に照射する。そして、その反射光Ｌ２を光測長器６２において検出し、反射光Ｌ２の位相に基づいて光測長器６２と裏面５２との距離を計測することにより、裏面５２の変位を計測する。光Ｌ１は、例えばレーザ光やＬＥＤからの光であり、その波長も単一波長、白色光など様々である。また、図７に示される例では、計測装置６０として静電容量測定器６３を用い、裏面５２の変位を計測する。すなわち、静電容量測定器６３を裏面５２と対向して配置し、静電容量測定器６３と裏面５２との間に電界Ｅを発生させて静電容量を測定することにより裏面５２の変位を計測する。この方法は、主に裏面５２が導電体である場合に効果的であるが、裏面５２が例えばガラス面などの誘電体であっても計測可能である。
【００２９】
ここで、図８は、主面３１と主面５１との間隔Ｗと、荷重Ｇとの関係の一例を示すグラフである。荷重Ｇが軽い場合（図中のＡ点）、図９（ａ）に示されるように、主面３１と主面５１との間隔Ｗが大きく、光ファイバ７は溝１１と主面５１との間で浮遊しており位置が定まっていない。荷重Ｇがやや増加すると（図中のＢ点）、図９（ｂ）に示されるように、主面３１と主面５１との間隔Ｗが次第に狭くなる。そして、荷重Ｇを更に増加すると（図中のＣ点）、図９（ｃ）に示されるように、光ファイバ７の外周面と、主面５１及び溝１１の２つの面とが互いに接する。これ以降、荷重Ｇが増加しても主面３１と主面５１との間隔Ｗは殆ど変化しなくなる。そして更に荷重Ｇを増加すると（図中のＤ点）、光ファイバ７の外周面と主面５１及び溝１１の２つの面との接触部分に応力Ｆが発生する。この応力Ｆは、荷重Ｇが増加するほど大きくなる。
【００３０】
荷重Ｇの最適な大きさは、光ファイバ７の外周面と主面５１及び溝１１の２つの面とが互いに接し、且つ、これらの接触部分に応力Ｆが発生していないＣ点である。しかし、荷重Ｇを増加させて最初にＣ点に到達した時点では、Ｃ点が最適な荷重であるか否かを判断することは難しい。さらに荷重Ｇを増加させ、Ｄ点においても間隔Ｗが変化していない（所定の範囲に収束している）ことを確認して初めて、Ｃ点が最適な荷重であると判断できる。そこで、本実施形態では、例えばＤ点まで荷重Ｇを増加させながら、間隔Ｗの変化量を逐次計測する。そして、その計測結果に基づき、荷重Ｇの増分に対する間隔Ｗの変化率（ΔＷ／ΔＧ）が所定の範囲への収束を開始する際の荷重を最適荷重とする（ステップＳ１５）。このような演算は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを有する計算機９０において、前述した記録装置８０からデータを読み出すことにより実行される。なお、この手法の詳細については後述する実施例において述べる。
【００３１】
続いて、部材３及び部材５の少なくとも一方に最適荷重を付与しつつ、接着剤９を硬化させる（ステップＳ１６）。これにより、光ファイバ７の外周面と主面５１及び溝１１の２つの面とが互いに接し、且つ、これらの接触部分に応力Ｆが発生していない状態で、部材３と部材５との相対位置を固定することができる。その後、部材３の端面３３，３４、部材５の端面５３，５４、及び光ファイバ７の両端面を研磨する。以上の工程を経て、本実施形態の光ファイバアレイ１が作製される。
【００３２】
以上に説明した本実施形態の光ファイバアレイ１の組み立て方法によって得られる効果について説明する。本実施形態の組み立て方法では、部材３の複数の溝１１それぞれに複数の光ファイバ７それぞれを配置し（ステップＳ１１）、部材５の主面５１を主面３１と対向させて主面３１と主面５１との間に接着剤９を配置し（ステップＳ１２，Ｓ１３）、接着剤９を硬化させる（ステップＳ１６）。これにより、部材３と部材５との間に複数の光ファイバ７を備える光ファイバアレイ１が組み立てられる。また、この組み立て方法では、接着剤９を硬化させる前に、部材３及び部材５の少なくとも一方に荷重Ｇを与えて主面３１と主面５１とを互いに近づけつつ、主面３１と主面５１との間隔の変化量を計測する（ステップＳ１４）。前述したように、荷重Ｇを与える前の段階では、主面３１と主面５１とは接着剤９の粘性によって大きく離れている（図９（ａ））。そして、荷重Ｇを次第に増加させると、接着剤９の粘性に抗って主面３１と主面５１とが次第に近づき、これらの間隔Ｗが徐々に小さくなるが（図９（ｂ））、部材３及び部材５と光ファイバ７とが互いに接触すると（図９（ｃ）及び図９（ｄ））、荷重Ｇが増大しても主面３１と主面５１との間隔Ｗは殆ど変化しなくなる（変化率が小さくなる）。
【００３３】
本実施形態の組み立て方法では、荷重Ｇを次第に増加させながら、主面３１と主面５１との間隔Ｗの変化量を計測する。そして、変化量の計測結果に基づき、荷重Ｇの増分に対する間隔Ｗの変化率（ΔＷ／ΔＧ）が所定の範囲への収束を開始する際（図８のＣ点）の荷重である最適荷重を決定する（ステップＳ１５）。前述したように、部材３及び部材５と光ファイバ７とが互いに接触すると、荷重Ｇが増加しても主面３１と主面５１との間隔Ｗは殆ど変化しなくなる（所定の範囲に収束する）が、収束開始時点から更に荷重Ｇを加えると、過度な荷重Ｇが加えられた状態となる。そこで、本実施形態の組み立て方法では、間隔Ｗの変化率が所定の範囲に収束したことを確認したのち（図８のＤ点）、荷重Ｇの大きさを軽減し、該収束が開始する際（図８のＣ点）の荷重Ｇを最適荷重とする。これにより、部材３及び部材５と光ファイバ７とが互いに離れることを抑制しつつ、部材３及び部材５と光ファイバ７との接触部分の応力集中を低減できる。従って、本実施形態の組み立て方法によれば、光ファイバ７の位置ずれを抑制しつつ、応力集中を低減できる。なお、接着剤９が硬化する際に接着剤９の体積が数％収縮し、それによって応力は少し増加するが、通常は許容範囲内である。
【００３４】
前述したように、複数の光ファイバ７は偏波保持ファイバであってもよい。このような場合、部材３及び部材５と光ファイバ７との接触部分に応力が集中すると、偏波保持特性が劣化する虞がある。本実施形態の組み立て方法によれば、このような応力の集中を低減し、光ファイバ７の偏波保持特性の劣化を抑えることができる。
【００３５】
前述したように、変化量を計測する工程（ステップＳ１４）においては、図５に示されるリニアゲージ６１を用いてもよく、図６に示される光測長器６２を用いてもよく、或いは図７に示される静電容量測定器６３を用いてもよい。例えばこれらのうち何れかの方法により、主面３１と主面５１との間隔Ｗの変化量を精度よく計測することができる。
【００３６】
前述したように、接着剤９の硬化前の粘度は５０ｃＰ〜５０００ｃＰの範囲内であってもよい。接着剤９の硬化前の粘度が５０ｃＰ以上であることにより、最適荷重が小さくなり過ぎることを防ぎ、間隔Ｗの変化量を計測する際の荷重Ｇの調整を容易にできる。また、接着剤９の硬化前の粘度が５０００ｃＰ以下であることにより、最適荷重が大きくなり過ぎることを防ぎ、過大な荷重による各部品の破壊を防止できる。更に、硬化前の接着剤９を流れ易くして、溝１１の内部への接着剤９の浸入を容易にし、接着剤９の内部における気泡等の発生を低減できる。
【００３７】
（第１実施例）
上述した実施形態におけるステップＳ１４及びＳ１５を実現するための処理の例について説明する。図１０は、本実施例による計測工程を詳細に示すフローチャートである。本実施例では、荷重Ｇを均等に増加させながら、間隔Ｗの変化量ΔＷがＲ回連続して閾値Ｔより小さい場合に、変化率（ΔＷ／ΔＧ）が所定の範囲へ収束したものと判断している。図１０において、ステップＳ２１〜Ｓ２９は図３のステップＳ１４に相当し、ステップＳ３１〜Ｓ３７は図３のステップＳ１５に相当する。
【００３８】
まず、初期荷重Ｇ０を決定し、荷重印加装置７０に入力する（ステップＳ２１）。これにより、荷重印加装置７０からは、初期荷重Ｇ０が部材３及び部材５の少なくとも一方に付与される。次に、変数Ｍ，Ｎを初期化（Ｍ，Ｎ＝０）する（ステップＳ２２）。続いて、計測装置６０を用いて間隔Ｗの初期値Ｗ（０）を計測し、記録装置８０に計測結果を記録する（ステップＳ２３）。続いて、荷重印加装置７０における荷重ＧをΔＧだけ増加させる（ステップＳ２４）。続いて、変数Ｍ，Ｎに１を加え（ステップＳ２５）、計測装置６０を用いて間隔Ｗ（Ｎ）を計測し、記録装置８０に計測結果を記録する（ステップＳ２６）。続いて、計算機９０において間隔Ｗ（Ｎ）の変化量を二乗した値Ｂ（Ｎ）＝（Ｗ（Ｎ）−Ｗ（Ｎ−１））２を演算し、その値Ｂ（Ｎ）を記録装置８０に記録する（ステップＳ２７）。なお、ここで間隔Ｗ（Ｎ）の変化量を二乗するのは、変化量が負である場合であってもその絶対値を正確に評価するためである。続いて、変数Ｍが規定回数Ｒに到達したか否かを判定し（ステップＳ２８）、到達していない場合には（ステップＳ２８：Ｎｏ）、ステップＳ２４〜Ｓ２７を再び繰り返す。また、到達している場合すなわちステップＳ２４〜Ｓ２７をＲ回繰り返した後には（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、次のステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９では、全荷重すなわち初期荷重Ｇ０にＲ×ΔＧを加算した大きさと、制限荷重Ｚとの大小を判定する。全荷重が制限荷重Ｚよりも大きい場合には（ステップＳ２９：Ｎｏ）、処理を終了する。また、全荷重が制限荷重Ｚよりも小さい場合には（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、次のステップＳ３１へ進む。
【００３９】
ステップＳ３１では、変数Ｓに初期値１を付与する。そして、続くステップＳ３２〜Ｓ３５において、変数Ｓに１ずつ加えながら、Ｂ（Ｎ−Ｓ＋１）と閾値Ｔの二乗値Ｔ２との大小を判定する。すなわち、間隔Ｗの変化量の二乗値ＢはＮが大きいほど小さいはずなので、Ｂ（Ｎ）、Ｂ（Ｎ−１）、Ｂ（Ｎ−２）、・・・、Ｂ（Ｎ−Ｒ＋１）といったように（Ｒ−１）回まで順に遡って二乗値Ｔ２との比較を行う。そして、Ｂ（Ｎ）〜Ｂ（Ｎ−Ｒ＋１）の全てが閾値Ｔの二乗値Ｔ２よりも小さい場合、間隔Ｗが変化していない（所定の範囲に収束した）と判断し、荷重Ｇ＝Ｇ０＋（Ｎ−Ｒ＋１）×ΔＧを最適荷重に決定する（ステップＳ３６）。また、或るＢ（Ｎ−Ｓ＋１）が二乗値Ｔ２よりも大きい場合（ステップＳ３２：ＮｏまたはステップＳ３４：Ｎｏ）、間隔Ｗが変化している（所定の範囲に収束していない）と判断する。そして、追加の計測を行うために、変数Ｍに（Ｍ−Ｒ＋Ｓ−１）を入力し（ステップＳ３７）、ステップＳ２４へ戻る。なお、このとき、Ｂ（Ｎ）、Ｂ（Ｎ−１）、Ｂ（Ｎ−２）、・・・、Ｂ（Ｎ−Ｓ＋２）は二乗値Ｔ２よりも小さいと判定されているので、追加の計測はＲ−（Ｓ−１）回だけ行う。
【００４０】
このように、本変形例では、間隔Ｗが変化していない（所定の範囲に収束した）と判断されるまで、Ｂ（Ｎ）とＴ２との大小比較（ステップＳ３１〜Ｓ３７）と、間隔Ｗ（Ｎ）の計測（ステップＳ２４〜Ｓ２９）とを交互に繰り返す。ただし、全荷重が制限荷重Ｚを超えた場合には、制限荷重オーバーとして処理を中断する。
【００４１】
上記実施形態において、接着剤を硬化する際の間隔Ｗは、例えばサブミクロンといった高い精度で決定されることが望ましい。しかしながら、同じ荷重を加えた場合であっても、計測位置には多少のバラツキが必ず生じる。本実施例の方法によれば、計測位置のバラツキが最適荷重に及ぼす影響を抑えつつ、最適荷重の決定に要する時間を短くすることができる。
【００４２】
なお、本実施例では、初期荷重Ｇ０と荷重の増分ΔＧとを小さくするほど、最適荷重を精度よく得ることができる一方、処理に長時間を要してしまう。従って、最適荷重の算出精度と処理時間とのバランスを考慮して、初期荷重Ｇ０と荷重の増分ΔＧとを決定することが望ましい。
【００４３】
（第２実施例）
上述した実施形態におけるステップＳ１４及びＳ１５を実現するための処理の別の例を説明する。図１１は、本実施例による計測工程を詳細に示すフローチャートである。本実施例では、上記第１実施例と同様に、荷重Ｇを均等に増加させながら、荷重Ｇの増分に対する間隔Ｗの変化率（ΔＷ／ΔＧ）がＲ回連続して閾値Ｔより小さい場合に、変化率（ΔＷ／ΔＧ）が所定の範囲へ収束したものと判断している。図１１において、ステップＳ４１〜Ｓ４９は図３のステップＳ１４に相当し、ステップＳ５１〜Ｓ５７は図３のステップＳ１５に相当する。なお、ステップＳ４１〜Ｓ４６は前述した第１実施例のステップＳ２１〜Ｓ２６と同様であるため、説明を省略する。
【００４４】
本実施例のステップＳ４７では、計算機９０において間隔Ｗ（Ｎ）の変化量ΔＷを荷重Ｇの増分ΔＧで除した値、すなわち荷重Ｇの増分ΔＧに対する間隔Ｗの変化量ΔＷの傾きＡ（Ｎ）＝（ΔＷ／ΔＧ）を演算し、その値Ａ（Ｎ）を記録装置８０に記録する。続いて、変数Ｍが規定回数Ｒに到達したか否かを判定し（ステップＳ４８）、到達していない場合には（ステップＳ４８：Ｎｏ）、ステップＳ４４〜Ｓ４７を再び繰り返す。また、到達している場合すなわちステップＳ４４〜Ｓ４７をＲ回繰り返した後には（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）、次のステップＳ４９へ進む。ステップＳ４９では、全荷重と制限荷重Ｚとの大小を判定する。全荷重が制限荷重Ｚよりも大きい場合には（ステップＳ４９：Ｎｏ）、処理を終了する。また、全荷重が制限荷重Ｚよりも小さい場合には（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、次のステップＳ５１へ進む。
【００４５】
ステップＳ５１では、変数Ｓに初期値１を付与する。そして、続くステップＳ５２〜Ｓ５４において、変数Ｓに１ずつ加えながら、Ａ（Ｎ−Ｓ＋１）と閾値Ｔとの大小を判定する。すなわち、増分ΔＧに対する変化量ΔＷの傾きＡはＮが大きいほど小さいはずなので、Ａ（Ｎ）、Ａ（Ｎ−１）、Ａ（Ｎ−２）、・・・、Ａ（Ｎ−Ｒ＋１）といったように（Ｒ−１）回まで順に遡って閾値Ｔとの比較を行う。そして、Ａ（Ｎ）〜Ａ（Ｎ−Ｒ＋１）の全てが閾値Ｔよりも小さい場合、間隔Ｗが変化していない（所定の範囲に収束した）と判断し、荷重Ｇ＝Ｇ０＋（Ｎ−Ｒ＋１）×ΔＧを最適荷重に決定する（ステップＳ５６）。また、或るＡ（Ｎ−Ｓ＋１）が閾値Ｔよりも大きい場合（ステップＳ５２：ＮｏまたはステップＳ５４：Ｎｏ）、間隔Ｗが変化している（所定の範囲に収束していない）と判断する。そして、追加の計測を行うために、変数Ｍに（Ｍ−Ｒ＋Ｓ−１）を入力し（ステップＳ５７）、ステップＳ４４へ戻る。
【００４６】
このように、本変形例では、間隔Ｗが変化していない（所定の範囲に収束した）と判断されるまで、傾きＡ（Ｎ）と閾値Ｔとの大小比較（ステップＳ５１〜Ｓ５７）と、間隔Ｗ（Ｎ）の計測（ステップＳ４４〜Ｓ４９）とを交互に繰り返す。ただし、全荷重が制限荷重Ｚを超えた場合には、制限荷重オーバーとして処理を中断する。
【００４７】
本実施例の方法によれば、第１実施例と同様に、計測位置のバラツキが最適荷重に及ぼす影響を抑えつつ、最適荷重の決定に要する時間を短くすることができる。また、本実施例においても、最適荷重の算出精度と処理時間とのバランスを考慮して、初期荷重Ｇ０と荷重の増分ΔＧとを決定することが望ましい。
【００４８】
（第３実施例）
前述した第２実施例においては、ステップＳ５３〜Ｓ５６及びＳ５８によって得られる、荷重Ｇと間隔Ｗ（Ｎ）とのＲ個のデータの組の全体におけるグラフの傾きと閾値との比較に基づいて、間隔Ｗが変化していない（所定の範囲に収束した）か否かの判断を行ってもよい。この場合、例えば次の数式（１）によってグラフの傾きを求めるとよい。なお、Ｇ（Ｎ）は繰り返し数Ｎにおける荷重の大きさである。
【００４９】
【数１】
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【００５０】
本発明による光ファイバアレイの組み立て方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では部材３及び５の材質としてガラス及びセラミックを例示したが、第１部材及び第２部材の材質はこれらに限られない。また、上記実施形態では複数の溝１１の断面形状としてＶ字状を例示したが、複数の溝の断面形状は例えばＵ字状など様々な形状を適用することができる。また、上記実施形態では第２部材の主面を平坦としたが、第２部材の主面は凹凸（例えば複数の光ファイバを収容する溝など）を有してもよい。また、上記実施形態では複数の光ファイバ７の両端面と部材３の端面３３，３４及び部材５の端面５３，５４とを面一としているが、複数の光ファイバ７の一端は、第１部材及び第２部材の端面から延出していてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…光ファイバアレイ、３…部材（第１部材）、５…部材（第２部材）、７…光ファイバ、９…接着剤、１１…溝、３１…主面（第１主面）、３２，５２…裏面、３３，３４，５３，５４…端面、３５，３６，５５，５６…側面、５１…主面（第２主面）、６０…計測装置、６１…リニアゲージ、６１ａ…測長部、６１ｂ…本体部、６２…光測長器、６３…静電容量測定器、７０…荷重印加装置、８０…記録装置、９０…計算機、Ｅ…電界、Ｆ…応力、Ｇ…荷重、Ｌ１…光、Ｌ２…反射光、Ｗ…間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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