(57)【要約】【課題】傾斜した端面を有する光ファイバーを、基板にパッシブアライメント式に実装することができる実装システム及び方法を提供する。【解決手段】本発明による光ファイバーの実装システム(40)は、光ファイバー(6)を、その傾斜した端面(6b)が所定の向きに予め合わせられた状態に維持する光ファイバー整列部(46)と、光ファイバ(6)の端面(6ｂ)を所定の向きに維持したまま光ファイバー(6)を基板(2)に移送する光ファイバー移送部(48)を有し、傾斜した端面(6b)を有する光ファイバー(6)を上記所定の向きで基板(2)に実装する。実装システム(40)は更に、光ファイバー(6)を保持するホルダ(42)と、ホルダ(42)に保持された光ファイバー(6)に、傾斜した端面(6b)を形成する端面形成装置(44)を有するのがよい。この場合、光ファイバー整列部(46)は、ホルダ(42)を所定の向きに位置決めする。【選択図】図７
2008242225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜した端面を有する光ファイバーを、前記端面が所定の向きになるように、基板に実装するための実装システムであって、
光ファイバーを、その端面が前記所定の向きに予め合わせられた状態に維持するための光ファイバー整列部と、
光ファイバの端面を前記所定の向きに維持したまま光ファイバーを基板に移送する光ファイバー移送部と、を有することを特徴とする光ファイバー実装システム。
【請求項２】
傾斜した端面を有する光ファイバーを、前記端面が所定の向きになるように、基板に実装するための実装システムであって、
前記光ファイバーを保持するためのホルダと、
前記ホルダに保持された光ファイバーに、傾斜した端面を形成する光ファイバー端面形成部と、
前記光ファイバーの端面が前記所定の向きになるように、前記ホルダを位置決めするためのホルダ位置決め部と、
光ファイバーを前記所定の向きに維持したまま基板に移送する光ファイバー移送部と、を有することを特徴とする光ファイバー実装システム。
【請求項３】
更に、基板を搬送する基板搬送部を有し、前記基板搬送部は、基板に接着剤を塗布する接着剤塗布ステーションと、接着剤が塗布された基板に前記光ファイバー移送部によって移送された光ファイバーを基板の上に載せる光ファイバー載せステーションと、を有し、前記光ファイバー載せステーションは、基板に対する光ファイバーの載せ位置を決定するための位置決定部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバー実装システム。
【請求項４】
前記光ファイバー載せステーションは、更に、光ファイバーを基板に押付けるための押えブロックを取付けるための押えブロック取付け部を有することを特徴とする請求項３に記載の光ファイバー実装システム。
【請求項５】
前記光ファイバー載せステーションは、更に、接着剤に紫外線を照射する照射部を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の光ファイバー実装システム。
【請求項６】
光ファイバーの傾斜した端面が、所定の向きになるように、基板に光ファイバーを実装するための方法であって、
前記端面が前記所定の向きになるように光ファイバーを配置する工程と、
前記端面を前記所定の向きに維持した状態で光ファイバーを基板に移送する工程と、
移送された光ファイバーを基板に対して位置決めする工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
光ファイバーの端面が所定の向きになるように、基板に光ファイバーを実装するための方法であって、
光ファイバーをホルダで保持する工程と、
前記ホルダに保持された光ファイバーに、第１の向きに斜面した端面を形成する工程と、
前記ホルダを移動又は回転させて、前記端面が前記所定の向きである第２の向きに配置されるように光ファイバーを移動又は回転させる工程と、
前記端面を前記第２の向きに維持した状態で光ファイバーを基板に移送する工程と、
移送された光ファイバーを基板に対して位置決めする工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項８】
光ファイバーの端面を光ファイバーの光軸に対して斜めに形成するための端面形成装置であって、
光ファイバーの端面形成箇所の一方の側を、支持軸線に沿って保持する保持部と、
光ファイバーの端面形成箇所の他方の側を、前記支持軸線に対して斜めに曲げながら引張る曲げ引張り部と、
支持軸線に対して曲げながら引張る方向と反対の側に且つ保持部と曲げ引張り部との間に配置されたブレードと、を有し、ブレードを光ファイバーの表面に押し当てることにより、光ファイバーが分割され、端面が光軸に対して斜めに形成されることを特徴とする光ファイバー端面形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバーを基板に実装するための光ファイバー実装システム及び方法に係わり、更に詳細には傾斜した端面を有する光ファイバーを基板に実装するための光ファイバー実装システム及び方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、光ファイバーの端面形成装置に係わり、更に詳細には、光ファイバーの端面を光ファイバーの光軸に対して斜めに形成するための端面形成装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来から、光導波路を搭載した基板に、光ファイバーを実装するための光ファイバー実装システムが知られている。光ファイバーを基板に実装するとき、光ファイバーの光軸と、基板上の光導波路の光軸とを整列させることが必要である。
【０００４】
光ファイバーを基板に実装するとき、実際に光ファイバー及び基板上の光導波路に光を伝搬させ、伝搬した光の量を確認しながら、光ファイバーの光軸を基板上の光導波路の光軸に合わせる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、アクティブアライメント方式と呼ばれている。アクティブアライメント方式は、光ファイバーの光軸と光素子の光軸とを確実に且つ高精度で整列させることができるが、光軸を整列させるために多くの時間と労力を要する。
【０００５】
これに対して、基板上に実装される光ファイバーの位置に、位置決め用の溝を形成しておき、光ファイバーを位置決め用の溝に載せるだけで、光ファイバーの光軸と光導波路の光軸とを整列させる方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この場合、例えば、基板はシリコンで形成され、位置決め用の溝は、異方性エッチングによって形成される。この方法は、パッシブアライメント方式と呼ばれている。パッシブアライメント方式は、光ファイバーの光軸と光導波路の光軸とを高精度に整列させることができ、しかも、基板への光ファイバーの実装が容易である。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０９１７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２２８８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、パッシブアライメント方式を用いて実装される光ファイバーは、その光軸に対して垂直な端面を有していた。従って、光ファイバーの光軸回りの位置決め、即ち、光軸を中心として光ファイバーを回転させることによる位置決めが不要であった。しかしながら、光軸に対して傾斜した端面を有する光ファイバーを基板に実装する要望が出てきている。この場合、光ファイバーの光軸回りの位置決めが必要になる。光ファイバーの径は小さく、一般的に１２５μｍであるので、基板上で光ファイバーの光軸回りの位置決めを行うことは非常に困難である。また、基板上で光軸回りの位置決めを行うと、時間を消費し、それにより、光ファイバーが実装された基板の生産量が減少する。
【０００８】
また、光ファイバーの端面は、光ファイバーの光軸に対して一定の角度で形成されることが望ましい。
【０００９】
そこで、本発明の第１の目的は、傾斜した端面を有する光ファイバーを実装した基板の生産量を増大させることができる光ファイバー実装システム及び方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的は、傾斜した端面を有する光ファイバーを、基板にパッシブアライメント方式で実装することができる光ファイバー実装システム及び方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第３の目的は、光ファイバーの光軸に対して一定の角度で光ファイバーの端面を形成することができる端面形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の第１及び第２の目的を達成するために、本発明による実装システムは、傾斜した端面を有する光ファイバーを、端面が所定の向きになるように、基板に実装するための実装システムであって、光ファイバーを、その端面が前記所定の向きに予め合わせられた状態に維持するための光ファイバー整列部と、光ファイバーの端面を前記所定の向きに維持したまま光ファイバーを基板に移送する光ファイバー移送部と、を有することを特徴としている。
【００１３】
このように構成された実装システムでは、傾斜した光ファイバの端面を所定の向きに位置決めすることを、基板上で行うことはせずに、光ファイバー整列部で予め行っておく。そのため、かかる位置決めを基板上よりも比較的容易に行うことができる。また、予めかかる位置決めを行った光ファイバーを基板に実装するので、傾斜した端面を有する光ファイバーを実装した基板の生産量を増大させることができると共に、傾斜した端面を有する光ファイバーを、基板にパッシブアライメント方式で実装することができる。
【００１４】
また、上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明による実装システムは、傾斜した端面を有する光ファイバーを、端面が所定の向きになるように、基板に実装するための実装システムであって、光ファイバーを保持するためのホルダと、ホルダに保持された光ファイバーに、傾斜した端面を形成する光ファイバー端面形成部と、光ファイバーの端面が前記所定の向きになるように、ホルダを位置決めするためのホルダ位置決め部と、光ファイバーを前記所定の向きに維持したまま基板に移送する光ファイバー移送部と、を有することを特徴としている。
【００１５】
このように構成された実装システムによれば、光ファイバーをホルダで保持した状態で、光ファイバーの端面を光軸に対して傾斜させた向きに形成する。次いで、ホルダをホルダ位置決め部に位置決めすることにより、光ファイバーの端面の向きを所定の向きに合わせる。次いで、光ファイバーの端面の向きを所定の向きに維持しながら、光ファイバーを基板に移送する。
【００１６】
光ファイバーを基板に移送する前に、光ファイバーの端面を所定の向きに合わせているので、傾斜した端面を有する光ファイバーを実装した基板の生産量を増大させることができると共に、傾斜した端面を有する光ファイバーを基板にパッシブアライメント方式で実装することができる。また、光ファイバーの端面の向きを所定の向きに合わせることが、ホルダを用いることによって容易になる。
【００１７】
本発明の実装システムの実施形態において、好ましくは、更に、基板を搬送する基板搬送部を有し、基板搬送部は、基板に接着剤を塗布する接着剤塗布ステーションと、接着剤が塗布された基板にファイバー移送部によって移送された光ファイバーを基板の上に載せる光ファイバー載せステーションと、を有し、光ファイバー載せステーションは、基板に対する光ファイバーの載せ位置を決定するための位置決定部を有する。
【００１８】
また、上記実施形態において、ファイバー載せステーションは、更に、光ファイバーを基板に押付けるための押えブロックを取付けるための押えブロック取付け部を有することが好ましく、また、接着剤に紫外線を照射する照射部を有することが好ましい。
【００１９】
また、上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明による実装方法は、光ファイバーの傾斜した端面が、所定の向きになるように、基板に光ファイバーを実装するための方法であって、端面が前記所定の向きになるように光ファイバーを配置する工程と、端面を前記所定の向きに維持した状態で光ファイバーを基板に移送する工程と、移送された光ファイバーを基板に対して位置決めする工程と、を有することを特徴としている。
【００２０】
また、上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明による実装方法は、傾斜した端面が所定の向きになるように、基板に光ファイバーを実装するための方法であって、光ファイバーをホルダで保持する工程と、ホルダに保持された光ファイバーに、第１の向きに斜面した端面を形成する工程と、ホルダを移動又は回転させて、端面が前記所定の向きである第２の向きに配置されるように光ファイバーを移動又は回転させる工程と、端面を前記第２の向きに維持した状態で光ファイバーを基板に移送する工程と、移送された光ファイバーを基板に対して位置決めする工程と、を有することを特徴としている。
【００２１】
また、上記第３の目的を達成するために、本発明による端面形成装置は、光ファイバーの端面を光ファイバーの光軸に対して斜めに形成するための端面形成装置であって、光ファイバーの端面形成箇所の一方の側を、支持軸線に沿って保持する保持部と、光ファイバーの端面形成箇所の他方の側を、前記支持軸線に対して斜めに曲げながら引張る曲げ引張り部と、支持軸線に対して曲げながら引張る方向と反対の側に且つ保持部と曲げ引張り部との間に配置されたブレードと、を有し、ブレードを光ファイバーの表面に押し当てることにより、光ファイバーが分割され、端面が光軸に対して斜めに形成されることを特徴としている。
【００２２】
このように構成された端面形成装置によれば、光ファイバーの一方の側を支持軸線に沿って保持し、他方の側を支持軸線に対して斜め方向に曲げながら引張った状態で、光ファイバーにブレードを押し当てる。光ファイバーが一方の側と他方の側に分割されたとき、光ファイバーの端面は、光ファイバーの光軸に対して斜めに形成される。曲げ引張り部の引張り方向及び引張り強さに応じて、端面の光軸に対する向き、即ち、傾斜角度が決定されると共に、鏡面状態の端面が形成される。かくして、光ファイバーの光軸に対して一定の角度で光ファイバーの端面を形成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明した通り、本発明による光ファイバー実装システム及び方法によれば、傾斜した端面を有する光ファイバーを実装した基板の生産量を増大させることができる。
【００２４】
また、本発明による光ファイバー実装システム及び方法によれば、傾斜した端面を有する光ファイバーを、基板にパッシブアライメント方式で実装することができる。
【００２５】
また、本発明による端面形成装置によれば、光ファイバーの光軸に対して一定の角度で光ファイバーの端面を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明による光ファイバー実装システム、端面形成装置の実施家形態を説明する。
【００２７】
最初、図１〜図３を参照して、光軸に対して傾斜した端面を有する光ファイバーが実装される基板の一例を説明する。図１は、かかる基板と光ファイバーとを組合せた光合分波器の平面図である。図２及び図３はそれぞれ、押えブロックを追加した状態の図１に示した光合分波器の正面図及び右側面図である。
【００２８】
図１〜図３に示すように、光合分波器１は、基板２と、基板２の中間部２ｂ上に搭載された光導波路４と、基板２の一方の側２ａにおいて光導波路４に接続された第１及び第３の光ファイバー６、１０と、基板２の他方の側２ｃにおいて光導波路４に接続された第２の光ファイバー８と、光導波路４の中間部４ｂに配置された光フィルタ１２とを有している。基板２は、長手方向Ａ及びそれと垂直な幅方向Ｂに延びる矩形の形態を有している。
【００２９】
光導波路４は、コア１４とクラッド１６を有し、コア１４は、交差部１４ｄで互いに斜めに交わる複数のコア部分１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有している。具体的には、光導波路４の一方の端面４ａから中間部４ｂまで長手方向Ａに対して交差角度αで斜めに真直ぐに延びる第１のコア部分１４ａと、中間部４ｂから光導波路４の他方の端面４ｃまで第１のコア部分１４ａと整列して真直ぐに延びる第２のコア部分１４ｂと、第１のコア部分１４ａ及び第２のコア部分１４ｂと斜めに交わるように、中間部４ｂから一方の端面４ａまで長手方向Ａに対して交差角度αで斜めに真直ぐに延びる第３のコア部分１４ｃとが設けられている。
【００３０】
第１〜第３の光ファイバー６、８、１０はそれぞれ、コア６ｃ、８ｃ、１０ｄ及びクラッド６ｄ、８ｄ、１０ｄを有し、光導波路４の第１〜第３のコア部分１４ａ〜１４ｃに整列し且つ光学的に接続されている。また、第１〜第３の光ファイバー６、８、１０はそれぞれ、基板２に設けられたＶ字形断面の溝１８、２０、２２によって支持され、基板２に接着剤で固定されている。光ファイバー６、８、１０の外径は、典型的には、１２５μｍである。Ｖ字形断面の溝１８、２０、２２の位置、幅及び深さは、その上に位置決めされる光ファイバー６、８、１０の光軸６ａ、８ａ、１０ａが光導波路４のコア部分１４ａ、１４ｂ、１４ｃの中心線とサブミクロンの精度で整列するように決定される。Ｖ字形断面の溝１８、２０、２２は、アルカリ水溶液のエッチング溶液を使用する異方性エッチングによって形成されることが好ましい。かくして、第１及び第３の光ファイバー６、１０は、基板２の一方の側２ａから延び、第２の光ファイバー８は、基板２の他方の側２ｃから延びている。
【００３１】
基板２及び光導波路４には、光導波路４の中間部４ｂを横切って延びる光フィルタ１２を設置するための光フィルタ設置溝２４が形成されている。光フィルタ設置溝２４に、光フィルタ、例えば、誘電体多層膜フィルタ１２が接着剤で固定されている。光フィルタ１２は、例えば、第１の波長λ１（例えば、１３１０ｎｍ）と第２の波長λ２（例えば、１４９０ｎｍ）の光を透過し、第３の波長λ３（例えば、１５５０ｎｍ）の光を反射する。
【００３２】
また、図２及び図３に示すように、光合分波器１は、光ファイバー６、８、１０をＶ字形断面の溝１８、２０、２２に押付けるための押えブロック２６（図１には図示せず）を有している。光ファイバー６、８、１０及び押えブロック２６は、接着剤２８（図３参照）によって基板に固定されている。
【００３３】
図１に示すように、１〜第３の光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂはそれぞれ、光導波路４の端面４ａ、４ｃに合わせて光軸６ａ、６ｂ、６ｃに対して傾斜している。
【００３４】
図４〜図６は、光ファイバーの端面の向きを説明する図である。図４〜図６の（ａ）は、光ファイバーの端部の平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。光ファイバーＦの端面Ｆｂの向きを、光ファイバーＦの部分から先端に向かう方向ＦＡに見たときの端面Ｆｂの長軸Ｆｃの方向及び長軸Ｆｃが近づく向きＦＤで規定する。例えば、図４に示す光ファイバーの端面の向きを、縦方向の上向きと称し、図５に示す光ファイバーの端面の向きを、横方向の右向きと称し、図６に示す光ファイバーの端面の向きを、横方向の左向きと称する。
【００３５】
かくして、図１に示す第１及び第２の光ファイバー６、８の端面６ｂ、８ｂの向きは、横方向の右向きであり、第３の光ファイバー１０の端面１０ｂの向きは、横方向の左向きである。第１〜第３の光ファイバー６、８、１０において、それらの光軸６ａ、８ａ、１０ａと垂直な平面に対する端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの傾斜角度は同じであり、αである。
【００３６】
上述した光フィルタ１２の例において、第１の光ファイバー６に第１の波長λ１の光を入射すると、第１の波長λ１の光は、光フィルタ１２を透過して、第２の光ファイバー８に伝搬する。また、第２の光ファイバー８に第２の波長λ２の光を入射すると、第２の波長のλ２の光は、光フィルタ１２を透過して、第１の光ファイバー６に伝搬する。また、第２の光ファイバー８に第３の波長λ３の光を入射すると、第３の波長λ３の光は、光フィルタ８で反射して、第３の光ファイバー１０に伝搬する。
【００３７】
光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを傾斜させたとき、光合分波器１の結合損失は、光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂが光軸６ａ、８ａ、１０ａに対して垂直であるときの結合損失と比較して小さくなる。これは、前者の場合、光ファイバー６、８、１０と光導波路４との間に隙間ができないのに対し、後者の場合、光ファイバー６、８、１０と光導波路４との間に三角形状の隙間が形成されることに起因する。αが８度である１つの例では、前者の場合の結合損失が０．０３ｄＢ程度であるのに対し、後者の場合の結合損失が０．１ｄＢ程度であった。
【００３８】
次に、図７を参照して、本発明による光ファイバー実装システムの実施形態を説明する。図７は、本発明の実施形態である光ファイバー実装システムの概略図である。
【００３９】
本発明の実施形態である実装システムは、光軸６ａ、８ａ、１０ａに対して傾斜した端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを有する光ファイバー６、８、１０を、端面６ｂ、８ｂ、１０ｂが所定の向きになるように、基板２に実装するための実装システムである。
【００４０】
図７に示すように、光ファイバー実装システム４０は、光ファイバー６、８、１０を保持するためのホルダ４２と、光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを形成する端面形成部又は装置４４と、ホルダ４２を用いることによって、光ファイバーを、その端面が前記所定の向きに予め合わせられた状態に維持するための光ファイバー整列部４６と、光ファイバー６、８、１０を光ファイバー整列部４６から基板２に移送するための光ファイバー移送部４８と、を有している。
【００４１】
図８及び図９を参照して、ホルダを説明する。図８は、ホルダの断面図であり、図９は、ホルダの左側面図である。
【００４２】
ホルダ４２は、ホルダ本体５０を有し、ホルダ本体５０は、円筒形の前部５２と、直方体形状の中央部５４と、円筒形の後部５６と、それらを長手方向５０ａに貫通する貫通孔５０ｂとを有している。貫通孔５０ｂの内径は、光ファイバー６、８、１０が嵌合するように定められることが好ましい。後部５６は、長手方向５０ａに延びる切欠き５６ａと、テーパ雌ネジ部分５６ｂとを有している。雌ネジ部分５６ｂには、ナット５８が螺合する。切欠き５６ａ及び雌ネジ部分５６ｂは、ナット５８が雌ネジ部分５６ｂに螺合したとき、後部５６が撓んで、貫通孔５０ｂに挿入された光ファイバー６、８、１０を挟持するように構成されている。かくして、ナット５８が雌ネジ部分５６ｂに螺合したとき、光ファイバー６、８、１０はホルダ本体５０に対して移動できなくなる。また、図９に示すように、ホルダ本体５０は、左側面５０ｃと、右側面５０ｄと、底面５０ｅを有し、底面５０ｅには、長手方向に延びる基準溝５０ｆが設けられている。
【００４３】
次に、図１０及び図１１を参照して端面形成部又は装置を説明する。図１０は、端面形成部又は装置の断面図であり、図１１は、図１０の端面形成部又は装置の保持部の線１１−１１における断面図である。
【００４４】
図１０及び図１１に示すように、端面形成部４４は、光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを光ファイバーの光軸６ａ、８ａ、１０ａに対して斜めに形成するための装置である。端面形成部４４は、ベース６２と、光ファイバーの端面形成箇所６４の一方の側６４ａを支持軸線６６ａに沿って保持する保持部６６と、端面形成箇所６４の他方の側６４ｂを曲げながら引張る曲げ引張り部６８と、を有している。保持部６６は、ベース６２に固定されている。曲げ引張り部６８は、保持部６６と間隔を置いて、ベース６２に枢動可能に取付けられている。
【００４５】
保持部６６は、ホルダ４２と共に光ファイバー６、８、１０を受入れる貫通孔６６ｂを有し、この貫通孔６６ｂは、ホルダ４２の中央部５４を受入れるための四角形断面の部分６６ｃと、ホルダ４２の前部５２を受入れる部分６６ｄとを有している。また、これらの部分６６ｃ、６６ｄの間には、ホルダ４２の中央部５４が当接する当接面６６ｅが設けられ、それにより、後述する光ファイバー６、８、１０の曲げ引張り時、ホルダ４２及び光ファイバー６、８、１０が曲げ引張り方向７０に移動することが阻止される。また、貫通孔部分６６ｃは、ホルダ４２の基準溝５０ｆに嵌合する突起６６ｆを有している。それにより、ホルダ４２及び光ファイバー６、８、１０の光軸６ａ、８ａ、１０ａを中心とする回転が阻止される。本実施形態では、貫通孔部分６６ｃの底面６６ｇに突起６６ｆが設けられている。
【００４６】
曲げ引張り部６８は、ベース６２に軸６８ａを中心に枢動可能に取付けられた下部６８ｂと、下部６８ｂと協働して光ファイバー６、８、１０の他方の側６４ｂを挟持するように構成された上部６８ｃとを有している。上部６８ｃは、下部６８ｂに近づいたりそれから遠ざかったりするように移動可能であり、上部６８ｃが下部６８ｂに近づいたとき、上部６８ｃと下部６８ｂとの間に光ファイバー６、８、１０を挟持する。上部６８ｃと下部６８ｂとの間の隙間６８ｄは、支持軸線６６ａに対して斜め下方の引張り方向７０に延びている。曲げ引張り部６８を引張り方向７０と逆の方向に付勢するバネ６８ｅが設けられることが好ましい。
【００４７】
端面形成部４４は、更に、支持軸線６６ａに対して引張り方向７０と反対の側に且つ保持部６６と曲げ引張り部６８との間に配置されたブレード７２を有している。ブレード７２は、光ファイバー６、８、１０を横断する方向に延び、光ファイバー６、８、１０の表面に向かって、即ち、上方から下方に向かって押し当てることが可能である。
【００４８】
次に、端面形成部又は装置の動作を説明する。
【００４９】
５０〜２００ｃｍの長さに切断された光ファイバー６、８、１０をホルダ本体５０の貫通孔５０ｂに通し、光ファイバー６、８、１０がホルダ本体５０の前部５２を越えて約２〜３ｃｍ延びた状態で、ナット５８を後部５６に螺合させる。それにより、切欠き５６ａを有する後部５６が撓んで、光ファイバー６、８、１０を挟持する。かくして、光ファイバー６、８、１０がホルダ４２に保持される。次いで、ホルダ４２を端面形成部４４の保持部６６の貫通孔６６ｂに挿入する。
【００５０】
次いで、光ファイバー６、８、１０の他方の側６４ｂを、曲げ引張り部６８の上部６８ｃと下部６８ｂとの間の隙間６８ｄに通し、上部６８ｃを下部に向かって移動させ、光ファイバー６、８、１０を上部６８ｃと下部６８ｂとの間に挟持する。光ファイバー６、８、１０を上部６８ｃと下部６８ｂとの間に挟持したまま、曲げ引張り部６８を曲げ引張り方向７０に軸６８ａを中心に枢動させる。それにより、光ファイバー６、８、１０の他方の側６４ｂは、曲げ引張り方向７０に下向きに曲げられながら引張られた状態になる。この状態で、ブレード７２を光ファイバー６、８、１０の表面に押付ける。それにより、光ファイバー６、８、１０の上端部、即ち、押付け箇所に切欠きが生じ、次いで、光ファイバー６、８、１０は、支持軸線６６ａ、即ち、光軸６６ａに対して一定の角度で劈開し、分割される。かくして、光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂが光軸６ａ、８ａ、１０ａに対して斜めに形成される。端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きは、縦方向の上向きであり、端面６ｂ、８ｂ、１０ｂは、鏡面に形成される。光ファイバー６、８、１０を曲げながら引張る角度及び強さを変えることにより、端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの光軸６ａ、８ａ、１０ａに対する角度を変更することができる。端面形成後、ホルダ４２及び光ファイバー６、８、１０を保持部６６から取外す。光ファイバー６、８、１０は、ホルダ４２に保持されたままである。かくして、ホルダ４２の基準溝５０ｆを下方に向けたとき、端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きは、縦方向の上向きになる。
【００５１】
次に、図１２〜図１４を参照して光ファイバー整列部を説明する。図１２〜図１４はそれぞれ、光ファイバー整列部の正面概略図、右側面概略図、及び平面概略図である。本実施形態では、ホルダを用いて光ファイバーの端面の向きを予め合わせるので、ホルダ位置決め部としても機能する。
【００５２】
図１２〜図１４に示すように、光ファイバー整列部４６は、ベース７４と、ベース７４に固定されたホルダ保持部７６と、ベース７４に固定されたファイバー保持部７８とを有している。
【００５３】
ホルダ保持部７６は、ホルダ４２と共に光ファイバー６、８、１０を受入れる貫通孔７６ａ、７６ｂを有している。貫通孔７６ａ、７６ｂは、ホルダ４２の中央部５４を受入れるために四角形断面を有している。貫通孔７６ａは、光ファイバー６、８の端面６ｂ、８ｂを横方向の右向きに配置するための孔である。かくして、貫通孔７６ａは、ホルダ４２の基準溝５０ｆに嵌合する突起７６ｃを左側面７６ｅに有している。また、貫通孔７６ｂは、光ファイバー１０の端面１０ｂを横方向の左向きに配置するための孔である。かくして、貫通孔７６ｂは、ホルダ４２の基準溝５０ｆに嵌合する突起７６ｄを右側面７６ｆに有している。
【００５４】
ファイバー保持部７８は、各光ファイバーを保持するための受け溝７８ａを有する受け台７８ｂと、各光ファイバー６、８、１０を上方から押さえつけるための押え棒７８ｃとを有している。各押え棒７８ｃは、上下方向に移動可能に案内され（図示せず）、バネ７８ｄ等によって下向きに付勢され、それにより、光ファイバー６、８、１０を押え棒７８ｃと受け台７８ｂとの間に挟持することができる。光ファイバーは、受け台７８ｂから約１０ｍｍ突出した状態であることが好ましい。各押え棒７８ｃは、横方向に延びるピン７８ｅを有している。ファイバー保持部７８は、更に、ピン７８ｅを上方に持上げるための持上げプレート８０ａ、８０ｂを有している。持上げプレート８０ａ、８０ｂはそれぞれ、貫通孔７６ａ、７６ｂに挿入された光ファイバー６、８、１０を押える押え棒７８ｃを持上げるためのものである。各持上げプレート８０ａ、８０ｂは、ピン７８ｅに係合するように傾斜した傾斜面８０ｃと、傾斜面８０ｃの上縁から延びる平坦面８０ｄとを有している。持上げプレート８０ａ、８０ｂは、それを横方向に移動させ、傾斜面又８０ｃ又は平坦面８０ｄをピン７８ｅに係合させたりそれから分離させたりすることによって、押え棒７８ｃが持上げられて光ファイバー６、８、１０を解放したり、押え棒７８ｃを光ファイバー６、８、１０に押付けて光ファイバー６、８、１０を挟持するように構成されている。本実施形態では、すべての押え棒７８ｃが光ファイバー６、８、１０を押さえつけている状態で、持上げプレート８０ａ、８０ｂを横方向に移動させると、光ファイバー６、８、１０が１つずつ解放されるように構成されている。
【００５５】
次に、図７及び図１５を参照して光ファイバー移送部を説明する。図１５は、光ファイバー移送部のハンドの断面図である。
【００５６】
図７に示すように、光ファイバー移送部は、２台のロボット８４ａ、８４ｂを有している。一方のロボット８４ａは、横方向右向きに端面６ｂが配置される光ファイバー６、８を移送するためのものであり、他方のロボット８４ｂは、横方向左向きに端面１０ｂが配置される光ファイバー１０を移送するためのものである。各ロボット８４ａ、８４ｂは、水平方向（Ｘ軸及びＹ軸）及び鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能なハンド８６を有している。図１５に示すように、ハンド８６は、上方から光ファイバー６、８、１０に接近することが可能である。また、ハンド８６は、光ファイバー６、８、１０を把持するように互いに横方向に近づいたり遠ざかったりすることができる２つの把持部材８６ａ、８６ｂを有している。把持部材の一方８６ａは、光ファイバー６、８、１０に係合可能な三角形断面の溝８６ｃを有することが好ましい。ハンド８６は、例えば、約５ｍｍの長さにわたって光ファイバー６、８、１０を把持することが好ましい。かくして、ハンド８６は、光ファイバー６、８、１０を把持しながら、光ファイバー整列部４６から基板２まで移動することが可能である。
【００５７】
次に、光ファイバー整列部４６と光ファイバー移送部４８の動作を説明する。
【００５８】
ホルダ４２を移動又は回転させ、光ファイバー整列部４６のホルダ保持部７６の貫通孔７６ａ、７６ｂに挿入する。貫通孔７６ａに挿入されたホルダ４２の基準溝５０ｆと貫通孔７６ａの左側面７６ｅの突起７６ｃとが嵌合するので、ホルダ４２に保持された光ファイバー６、８の端面６ｂ、８ｂは、自動的に横方向右向きになる。また、貫通孔７６ｂに挿入されたホルダ４２の基準溝５０ｆと貫通孔７６ｂの右側面７６ｆの突起７６ｄとが嵌合するので、ホルダ４２に保持された光ファイバー１０の端面１０ｂは、自動的に横方向左向きになる。
【００５９】
次いで、持上げプレート８０ａ、８０ｂを移動させて、傾斜面８０ｃ及び平坦面８０ｄを押え棒７８ｃのピン７８ｅから分離させると、押え棒７８ｃがバネ７８ｄによって下方に付勢され、光ファイバー６、８、１０を受け台７８ｂと押え棒７８ｃとの間に挟持する。この状態で、ホルダ４２のナット５８をホルダ本体５０から取外し、ホルダ４２を光ファイバー６、８、１０から抜取る。光ファイバー６、８、１０が受け台７８ｂと押え棒７８ｃとの間に挟持されているので、光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂは、横方向に向けられたままである。
【００６０】
次いで、ロボット８４ａ、８４ｂを光ファイバー整列部４６に移動させ、ハンド８６によって、光ファイバー６、８、１０を把持する。持上げプレート８０ａ、８０ｂを移動させ、その傾斜面８０ｃを、ハンド８６が把持している光ファイバーに対応する押え棒７８ｃのピン７８ｅに係合させ、押え棒７８ｃを持上げる。次いで、ロボット８４ａ、８６ｂを光ファイバー整列部４６から基板２まで移送する。光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きは、横方向に向けられた状態に維持されている。
【００６１】
図７に示すように、光ファイバー実装システム４０は、更に、基板２を搬送する基板搬送部１００を有している。基板搬送部１００は、回転台１０２を有している。回転台１０２は、鉛直方向軸線１０４を中心に回転可能であり、複数の基板２を周方向に等間隔で位置決めするための位置決めトレイ１０６を有している。位置決めトレイ１０６は、基板２の対角の隅を位置決めするための突起１０６ａを有し、回転台１０２に対してピン１０６ｂによって位置決めされている。位置決めトレイ１０６の上には、更に、押えブロック２６が位置決めされることが好ましい。基板２は、その長手方向Ａと、回転台１０２の放射方向Ｒとが一致するように位置決めされる。基板２よりも大きいトレイ１０６を使用することにより、寸法が小さい基板２の取扱いを容易にする。
【００６２】
回転台１０２は、基板２が位置決めされているピッチで間欠的に回転駆動される。図示の実施形態では、４回の間欠動作で回転台１０２が１周するように構成されている。各停止位置に応じて、基板搬送部１００は、基板２を回転台１０２に載せるための基板載せステーション１１０と、基板２に接着剤２８を塗布する接着剤塗布ステーション１１２と、接着剤２８が塗布された基板２に光ファイバー移送部４８によって移送された光ファイバー６、８、１０を基板２の上に載せる光ファイバー載せステーション１１４と、光ファイバー６、８、１０を実装した基板２を取出すための基板取出しステーション１１６とを有している。
【００６３】
基板載せステーション１１０では、上述したように、基板２を回転台１０２上に配置するために、基板２を載せた位置決めトレイ１０６が回転台１０２の上に位置決めされる。
【００６４】
接着剤塗布ステーション１１２は、基板２のＶ字形断面の溝１８、２０、２２に接着剤２８を塗布する塗布部１２０を有している。接着剤２８は、紫外線を照射することによって硬化するものであることが好ましい。
【００６５】
光ファイバー載せステーション１１４は、基板２に対する光ファイバー６、８、１０の載せ位置を決定するための位置決定部１２２を有している。位置決定部１２２は、基板２及び光ファイバー６、８、１０を上方から撮影するカメラ１２２ａと、カメラ１２２ａによって得られた画像を解析して、光ファイバー６、８、１０を適正な位置に移動させるようにロボット８４ａ、８４ｂを制御するための制御部（図示せず）とを有している。カメラ１２２ａは、光ファイバー６、８、１０を載せる位置を決定するときだけ基板２の上方に位置し、それ以外のときは、基板２の上方から退避した位置に移動できることが好ましい。
【００６６】
光ファイバー載せステーション１１４は、更に、光ファイバー６、８、１０を基板２に押付けるための押えブロック２６を取付けるための押えブロック取付け部１２４を有している。押えブロック取付け部１２４は、光ファイバー移送部４８のロボット８４ａ、８４ｂと同様の構造を有しており、位置決めトレイ１０６の上に位置決めされている押えブロック２６を把持して、光ファイバー６、８、１０の上に載せ、それを押すことによって、光ファイバー６、８、１０を基板に押付ける機能を有している。
【００６７】
光ファイバー載せステーション１１４は、更に、接着剤２８に紫外線を照射する照射部１２６を有している。
【００６８】
基板取出しステーション１１６では、光ファイバー６、８、１０を実装した基板２を取出してもよいし、基板２の一方の側２ａ又は２ｃだけに光ファイバー６、８、１０を実装した基板２を反転させて、基板２の他方の側２ｃ又は２ａに残りの光ファイバー６、８、１０を実装する準備を行ってもよい。
【００６９】
次に、基板搬送部の動作を説明する。
【００７０】
基板載せステーション１１０において、基板２及び押えブロック２６を位置決めした位置決めトレイ１０６を回転台１０２上に配置することによって、基板２を回転台１０２の上に配置する。第１及び第３の光ファイバー６、１０を実装するために、基板２の一方の側２ａが回転台１０２の放射方向Ｒに向けられるように、基板２が回転台１０２の上に配置されるのがよい。次いで、回転台１０２を回転させる。
【００７１】
接着剤塗布ステーション１１２において、第１及び第３の光ファイバー６、１０が位置決めされるＶ字形断面の溝１８、２２に、接着剤を塗布部１２０によって塗布する。次いで、回転台１０２を回転させる。
【００７２】
光ファイバー移送部４８は、予め、ロボット８４ａによって第１の光ファイバー６を基板２に移送し、ロボット８４ｂによって第３の光ファイバー１０を基板２に移送しておく。第１の光ファイバー６の端面６ｂは、横方向右向きであり、第３の光ファイバー１０の端面１０ｂは、横方向左向きである。
【００７３】
光ファイバー載せステーション１１４において、位置決定部１２２のカメラ１２２ａを用いて、第１及び第３の光ファイバー６、１０を基板２に載せる位置を決定する。光ファイバー６、１０の端面６ｂ、１０ｂと光導波路４の端面４ｂとの間の隙間ができるだけ小さいことが好ましい。上記位置が決定したら、カメラ１２２ａを退避させる。
【００７４】
次いで、ロボット８４ａ、８４ｂのハンド８６から第１及び第３の光ファイバー６、１０を解放し、基板２のＶ字形断面の溝１８、２２に載せる。次いで、押えブロック取付け部１２４を作動させ、位置決めトレイ上の押えブロック２６を把持して、光ファイバー６、１０の上に載せ、更に、光ファイバー６、１０を基板２に押付ける。次いで、光ファイバー６、１０を基板２に押付けた状態で、照射部１２６によって、紫外線を接着剤２８に照射し、接着剤２８を硬化させる。それにより、第１及び第３の光ファイバー６、１０が基板２に固定され、即ち、実装される。実装された光ファイバー６、１０は、基板２から放射方向Ｒに延び、回転台１０２の周縁から垂れ下がる。次いで、回転台１０２を回転させる。
【００７５】
取出しステーション１１６において、第２の光ファイバー８を実装するために、基板２を反転させる。即ち、基板２の他方の側２ｃが回転台１０２の放射方向Ｒに向けられるように、基板２を配置する。
【００７６】
第２の光ファイバー８を実装するための動作は、第１の光ファイバー６を実装するための動作と同様である。第２の光ファイバー８を実装したら、取出しステーション１１６において、基板２を取出す。
【００７７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７８】
上記実施形態では、端面形成部４４で形成される光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きが縦方向で、基板２に実装される光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きが横方向であった。しかしながら、光ファイバーを基板に移送する前に、ホルダ４２を用いて端面の向きを基板２に実装される向きに合わせることができれば、上述した向きは任意である。その場合、端面の向きに応じて、ホルダ４２及びホルダ位置決め装置４６の貫通孔７６ａ、７６ｂ等の形状を変化させればよい。また、端面形成部４４で形成される光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きと、基板２に実装される光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂの向きとが同じであってもよい。
【００７９】
光ファイバーが実装される基板の他の例を図１６及び図１７に示す。図１６は、光合分波器の部分的な平面図であり、図１７は、押えブロックを追加した図１６の光合分波器の正面図である。図１６及び図１７に示す光合分波器１’は、図１〜図３に示した光合分波器１と同様の構造を有しており、光合分波器１の構成要素に対応する光合分波器１’の構成要素に、符号「’」を追加した同じ番号を付す。光ファイバー８’は長手方向Ａに延びており、光導波路１’の端面４ｃ’が傾斜しているのに対応して、光ファイバー８’の端面８ｂ’は、縦方向下向きに傾斜している。このような場合には、光フィルタ整列部４６において、光フィルタ８の端面８ｂを予め縦方向下向きに合わせておけばよい。
【００８０】
上記実施形態では、ブレード７２を用いた端面形成部４４を使用したが、研磨式の端面形成装置を用いてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、光ファイバー６、８、１０を斜め下向きに曲げながら引張ったが、曲げながら引張る側とブレード７２を押付ける側とが反対側にあれば、曲げながら引張る方向は任意である。
【００８２】
上記実施形態では、光ファイバー整列部４６のところで、ホルダ４２を光ファイバー６、８、１０から取外したが、ホルダ４２が邪魔にならなければ、ホルダ４２を光ファイバー６、８、１０から取外さなくてもよい。
【００８３】
上記実施形態では、光ファイバー整列部４６において、ホルダ４２及びホルダ保持部７６を用いて、光ファイバー６、８、１０を整列させたが、光ファイバー６、８、１０の傾斜した端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを所定の向きに整列させることができ且つ光ファイバー保持部７８によって端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを所定の向きに維持することができれば、ホルダ４６及びホルダ保持部７６ｂを省略してもよい。例えば、光ファイバー整列部４６を拡大投影機の下に配置しておき、手で光ファイバー６、８、１０の端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを所定の向きに合わせた後、端面６ｂ、８ｂ、１０ｂを所定の向きに維持するように光ファイバー６、８、１０を光ファイバー保持部７８で保持してもよい。また、この場合、端面形成部４４を省略してもよい。
【００８４】
上記実施形態では、光ファイバー整列部４６と光ファイバー移送部４８を別々に構成したけれども、それらを一体に構成してもよい。例えば、ロボット８４ａ、８４ｂのハンド８６にホルダ４２を受入れて保持する孔を設け、ロボット８４ａ、８４ｂのハンド８６がホルダ４２に保持された光ファイバー６、８、１０の光軸を中心として回転できるように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】光合分波器の平面図である。
【図２】押えブロックを追加した図１の光合分波器の正面図である。
【図３】押えブロックを追加した図１の光合分波器の右側面図である。
【図４】光ファイバーの端面の向きを説明する図である。
【図５】光ファイバーの端面の向きを説明する図である。
【図６】光ファイバーの端面の向きを説明する図である。
【図７】本発明による光ファイバー実装システムの概略図である。
【図８】ホルダの断面図である。
【図９】ホルダの左側面図である。
【図１０】端面形成装置の断面図である。
【図１１】図９の端面形成装置の保持部の線１０−１０における断面図である。
【図１２】光ファイバー整列部の正面概略図である。
【図１３】光ファイバー整列部の右側面概略図である。
【図１４】光ファイバー整列部の平面概略図である。
【図１５】光ファイバー移送部のハンドの断面図である。
【図１６】光合分波器の部分的な平面図である。
【図１７】押えブロックを追加した図１６の光合分波器の正面図である。
【符号の説明】
【００８６】
２  基板
２ａ  一方の側
２ｃ  他方の側
６、８、１０  光ファイバー
６ａ、８ａ、１０ａ  光軸
６ｂ、８ｂ、１０ｂ  端面
４０  実装システム
４２  ホルダ
４４  端面形成部
４６  光ファイバー整列部（ホルダ位置決め部）
４８  光ファイバー移送部
６４  端面形成箇所
６４ａ  一方の側
６４ｂ  他方の側
６６  保持部
６６ａ  支持軸線
６８  曲げ引張り部
７０  引張り方向
７２  ブレード
１００  基板搬送部
１１２  接着剤塗布ステーション
１１４  光ファイバー載せステーション
１２２  位置決定部
１２４  押付け部
１２６  照射部
Ｒ  放射方向
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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