(57)【要約】【課題】光ファイバアレイの作製を容易とする整列部材を提供する。【解決手段】複数本の光ファイバが所定のピッチで整列されてなる光ファイバアレイにおける光ファイバを整列保持する部材を、上面に上記ピッチで凸条３３が整列形成された下部材３１と、下面に上記ピッチで凸条３４が整列形成された上部材３２とによって構成する。下部材３１と上部材３２の凸条３３，３４の幅は、それらがかみ合わされた状態で、下部材３１と上部材３２とが凸条３３（３４）の整列方向に相対移動可能な幅に選定され、下部材３１上に搭載した上部材３２を上記整列方向にスライドさせることにより、光ファイバ１１は両凸条３３，３４の側壁に挟み込まれて位置決め整列される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバが所定のピッチで整列されてなる光ファイバアレイにおける光ファイバを整列保持する部材であって、
上面に上記ピッチで複数本の凸条が整列形成された下部材と、
下面に上記ピッチで複数本の凸条が整列形成された上部材とよりなり、
それら下部材と上部材の凸条の幅は、それら凸条が互いにかみ合わされた状態で、下部材と上部材とが凸条の整列方向に相対移動可能な幅に選定されており、
凸条を互いにかみ合わせて下部材上に搭載した上部材を上記整列方向にスライドさせることにより、下部材の凸条の側壁と上部材の凸条の側壁とによって光ファイバを挟み込む構造とされていることを特徴とする光ファイバアレイ用整列部材。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバアレイ用整列部材において、
上記下部材はその上面の一側に上記凸条が形成され、他側に光ファイバ被覆部分の搭載面が形成されていることを特徴とする光ファイバアレイ用整列部材。
【請求項３】
請求項１又は２記載のいずれかの光ファイバアレイ用整列部材において、
上記下部材と上部材のいずれか一方に上記整列方向に平行な案内溝が形成され、他方にその案内溝に係合案内される凸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用整列部材。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のいずれかの光ファイバアレイ用整列部材において、
上記下部材及び上部材が共にシリコンの異方性エッチングによって形成されていることを特徴とする光ファイバアレイ用整列部材。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のいずれかの光ファイバアレイ用整列部材を用いて作製されていることを特徴とする光ファイバアレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は複数本の光ファイバが所定のピッチで整列されてなる光ファイバアレイに関し、特に光ファイバアレイを作製するために用いる整列部材の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバアレイの作製は整列部材を使用し、その整列部材に光ファイバを整列保持させることによって行われ、従来においては整列部材としてＶ溝基板を一般に使用していた。
図９はＶ溝基板を使用して光ファイバアレイが作製される様子を光ファイバの先端側から見て示したものであり、図９中、１１は光ファイバを示し、１２はＶ溝基板、１３は蓋を示す。
Ｖ溝基板１２はその一面（上面）に複数のＶ溝１４が所定のピッチで高精度に整列形成されたものであり、各Ｖ溝１４に光ファイバ１１を載置し、その上から蓋１３を被せることにより、光ファイバ１１はＶ溝１４に位置決め保持され、複数本の光ファイバ１１が所定のピッチで整列された光ファイバアレイが作製される。Ｖ溝基板１２に対する光ファイバ１１及び蓋１３の固定は例えば接着固定とされる。
【０００３】
図１０は上述した光ファイバアレイの作製方法をＶ溝基板１２の上面側から見て順に示したものであり、図に示したようにＶ溝１４はＶ溝基板１２の一半部側に形成され、他半部側は一半部側に対し、段差１５が設けられて光ファイバ１１の被覆部分、つまり光ファイバ心線１１′の搭載面とされている。
図１０（３）においてＶ溝基板１２、蓋１３から突出している光ファイバ１１の先端部は例えばＶ溝基板１２の端面で切断除去されて光ファイバアレイが完成する。なお、Ｖ溝基板１２及び蓋１３ごと、光ファイバ１１の端面を研摩するといったことも適宜行われる。
ところで、上記のようなＶ溝基板１２を用いる光ファイバアレイの作製方法では、各Ｖ溝１４に光ファイバ１１を一本一本載置する必要があり、つまり光ファイバ１１を一本一本Ｖ溝１４に沿うように精度良く並べる必要があり、このような作業は面倒で困難なものとなっていた。
【０００４】
一方、図１１は従来提案されている整列部材及びそれを用いて作製された光ファイバアレイを示したものであり、整列部材はこの例では菱形の孔２１が縦横に配列形成された位置合せ板２２とされ、この位置合せ板２２を２枚使用して光ファイバアレイが作製されている。
各光ファイバ１１の位置決めは２枚の位置合せ板２２を重ね、一方を他方に対し、図１１Ｃに示したように矢印２３方向に引き、光ファイバ１１を２枚の位置合せ板２２の菱形の孔２１の対角部分で挟むことによって行われている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平２−２６３９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に示したような整列部材として位置合せ板２２を２枚使用する光ファイバアレイの作製方法では、整列部材としてＶ溝基板１２を用いる場合のような光ファイバ１１をＶ溝１４に沿うように一本一本精度良く並べるといった面倒な作業は不要となり、光ファイバ１１を２枚の位置合せ板２２によって挟持することによって、比較的容易に光ファイバ１１を整列させることができる。
しかしながら、この場合、光ファイバ１１にはその軸方向の異なる位置に２枚の位置合せ板２２によって逆向きの力が加わり、つまり偶力が作用するため、その曲げモーメントにより光ファイバ１１の先端が例えば振れ、高精度な位置決めができないといった問題が生じる虞れがある。
この発明の目的は上述した従来の問題に鑑み、光ファイバアレイを容易に作製可能とし、かつ光ファイバを高精度に位置決めできるようにした光ファイバアレイ用整列部材を提供することにあり、さらにその整列部材を用いた光ファイバアレイを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、複数本の光ファイバが所定のピッチで整列されてなる光ファイバアレイにおける光ファイバを整列保持する整列部材は、上面に上記ピッチで複数本の凸条が整列形成された下部材と、下面に上記ピッチで複数本の凸条が整列形成された上部材とよりなり、それら下部材と上部材の凸条の幅は、それら凸条が互いにかみ合わされた状態で、下部材と上部材とが凸条の整列方向に相対移動可能な幅に選定され、凸条を互いにかみ合わせて下部材上に搭載した上部材を上記整列方向にスライドさせることにより、下部材の凸条の側壁と上部材の凸条の側壁とによって光ファイバを挟み込む構造とされる。
請求項２の発明では請求項１の発明において、下部材はその上面の一側に上記凸条が形成され、他側に光ファイバ被覆部分の搭載面が形成されているものとされる。
【０００８】
請求項３の発明では請求項１又は２のいずれかの発明において、下部材と上部材のいずれか一方に上記整列方向に平行な案内溝が形成され、他方にその案内溝に係合案内される凸部が形成される。
請求項４の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、下部材及び上部材が共にシリコンの異方性エッチングによって形成されているものとされる。
請求項５の発明によれば、光ファイバアレイは請求項１乃至４記載のいずれかの整列部材を用いて作製されているものとされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による光ファイバアレイ用整列部材の一実施例を用いて作製された光ファイバアレイを示したものであり、図２はその作製方法（作製工程）を示したものである。
この例では整列部材３０は下部材３１と上部材３２とよりなるものとされる。これら下部材３１及び上部材３２は共に板状とされ、下部材３１はその上面の一方の側に、作製したい光ファイバピッチで整列形成された複数本の凸条３３を有するものとされ、上部材３２はその下面に下部材３１の凸条３３と同一ピッチで同様に整列形成された複数本の凸条３４を有するものとされる。
【００１０】
下部材３１の上面の凸条３３が形成されている一方の側に対し、他方の側は段差３５が設けられて高さが所定量低くされており、この低くされた面によって光ファイバ心線（光ファイバ被覆部分）１１′の搭載面３６が構成されている。
なお、凸条３３と凸条３４の長さはほぼ等しくされ、また上部材３２は下部材３１の凸条３３が設けられている部分とほぼ対応する大きさとされる。
次に、上記のような下部材３１と上部材３２とを用いる光ファイバアレイの作製方法について、図２（１）〜（３）を参照して順に説明する。
【００１１】
（１）下部材３１の隣接凸条３３間の各スペースに、光ファイバ１１を一本ずつ載置する。
（２）下部材３１上に互いの凸条３３，３４形成面を対向させて位置させた上部材３２を、凸条３３，３４を互いにかみ合わせて下部材３１上に搭載する。そして、下部材３１に対し、上部材３２を矢印３７で示した凸条３３（３４）の整列方向にスライドさせる（移動させる）。
（３）各光ファイバ１１は上部材３２の移動により、その凸条３４の側壁に押されて移動し、下部材３１の凸条３３の側壁と上部材３２の凸条３４の側壁とによって、軸方向、同一部分の両側が挟み込まれ、これにより各光ファイバ１１は所定のピッチで高精度に位置決めされて整列される。
【００１２】
図３（１）〜（３）は上記作製工程を下部材３１の上面側から見て示したものであり、図３（１）に示したように光ファイバ１１を下部材３１上に載置する際には、隣接凸条３３間の比較的余裕のあるスペースに単に光ファイバ１１を置けばよく、つまり従来のＶ溝に載置する場合のような高い位置精度は必要としないため、光ファイバ１１を並べる作業を簡単に行うことができる。また、上部材３２を単にスライドさせることで、各光ファイバ１１を高精度に位置決めでき、よってこれらの点から、この例によれば光ファイバアレイを容易に作製できるものとなる。
なお、下部材３１及び上部材３２の各凸条３３，３４の幅は、それらが互いにかみ合わされた状態で、上記のように下部材３１と上部材３２とが凸条３３（３４）の整列方向に相対移動可能な幅に選定されており、例えば凸条３３，３４を同一幅Ｗとし、光ファイバ１１の整列ピッチをＰ、光ファイバ１１の径をＤとすると、Ｗは下記のように設定される。
Ｗ≪（Ｐ−Ｄ）／２
また、凸条３３，３４の高さは光ファイバ１１の径とほぼ同等とされる。
【００１３】
下部材３１と上部材３２の固定及びそれらと光ファイバ１１の固定は例えば接着によって行われる。図１中、３８は接着剤の塗布位置を示したものであり、光ファイバ心線１１′が下部材３１に接着固定され、この位置３８に塗布された接着剤が凸条３３，３４側に流れて下部材３１と上部材３２との間に入り込むことによって、下部材３１と上部材３２及び光ファイバ１１が互いに接着固定される。接着剤には例えばエポキシ系の熱硬化型接着剤が使用される。
図３（３）において、下部材３１と上部材３２とよりなる整列部材３０から突出している光ファイバ１１の先端部は例えば整列部材３０の端面で切断除去され、これにより図１に示したような光ファイバアレイが完成する。なお、整列部材３０ごと、光ファイバ１１の端面を研摩するといったことも適宜行われる。また、図示しないが、光ファイバ１１の先端部を整列部材３０の端面より一定長さだけ突出させて切り揃え、それら光ファイバ１１と同一ピッチのＶ溝アレイを備えた基板を結合対象として、その突出部分を相手方のＶ溝に載置するなどの利用形態もある。
【００１４】
図４は上記のような凸条３３，３４がそれぞれ整列形成されてなる下部材３１及び上部材３２に対し、その一方に凸条３３（３４）の整列方向に平行な案内溝を設け、他方にその案内溝に係合案内される凸部を設けた例を示したものであり、この例では下部材３１に一対の案内溝４１が形成され、上部材３２に一対の凸部４２が形成されている。
案内溝４１は図４Ａに示したように凸条３３の配列を挟んで両側に形成されており、下部材３１のこの案内溝４１が形成される部分はこの例では凸条３３と同じ高さの台座部４３が設けられて、その台座部４３に案内溝４１が形成されている。
一方、上部材３２の凸部４２は図４Ｂに示したように、凸条３４の配列を挟んで下部材３１の案内溝４１と対応する位置に形成されており、凸部４２の高さはこの例では凸条３４の高さと等しくされている。
上記のような案内溝４１と凸部４２とを設けることにより、光ファイバ１１を位置決め整列させるべく、下部材３１に対して上部材３２をスライドさせる際に、凸部４２が案内溝４１に案内されて上部材３２が凸条３３（３４）の整列方向と平行にスライドするものとなり、つまり凸条３３と３４との平行状態が維持されて上部材３２がスライドするものとなり、よって凸条３３と３４とによる光ファイバ１１の挟み込みを、それら凸条３３，３４の全長にわたって、より良好かつ確実に行えるものとなる。
【００１５】
図５は凸条３３，３４の断面形状が共に台形状とされた下部材５１及び上部材５２よりなる整列部材５０によって、光ファイバアレイが作製される様子を図２と同様に示したものであり、凸条３３，３４の断面形状は図２に示したような矩形状に限らず、このような台形状とすることもできる。
このような断面台形状をなす凸条３３，３４によっても図５（３）に示したように、それらの側壁（斜面）によって光ファイバ１１を良好に挟み込むことができ、つまり光ファイバ１１を精度良く位置決め整列させることができる。
上記のような断面台形状をなす凸条３３，３４を有する下部材５１、上部材５２は、その基板（基材）にシリコン基板を用い、シリコンの異方性エッチングを行うことによって高精度に、かつ容易に形成することができる。
【００１６】
図６は下部材５１及び上部材５２に対し、前述の図４に示した下部材３１及び上部材３２と同様、案内溝４１と、その案内溝４１に係合案内される凸部４２を設けた例及びそれらが組み合わされた状態（光ファイバは示していない）を示したものであり、シリコン基板を用いることにより案内溝４１及び凸部４２も凸条３３，３４と同様にシリコンの異方性エッチングによって容易に形成することができる。
図７及び８はこの図６に示した下部材５１及び上部材５２の、シリコン基板を用いた作製方法をそれぞれ順に示したものであり、まず、下部材５１の作製方法を図７（１）〜（７）に沿って説明する。
（１）表面に酸化膜（熱酸化膜）６１が形成されたシリコン基板６２を用意する。
（２）フォトリソグラフィにより光ファイバ心線搭載部分の酸化膜６１を除去する。
（３）酸化膜６１をマスクとしてウェットエッチングによりシリコンの異方性エッチングを行う。これにより、段差３５及び光ファイバ心線の搭載面３６が形成される。
（４）酸化膜６１を除去した後、再度、全面に酸化膜６３を形成する。
（５）フォトリソグラフィにより凸条３３整列形成部分の凸条３３上面に相当する部分以外の酸化膜６３及び案内溝４１部分の酸化膜６３を除去する。
（６）酸化膜６３をマスクとしてウェットエッチングによりシリコンの異方性エッチングを行う。これにより、凸条３３と案内溝４１が形成される。
（７）酸化膜６３を除去し、下部材５１が完成する。なお、図７は１つの下部材５１について示しているが、実際は多数同時形成され、ダイシングによって所要のチップに分離することで下部材５１が作製される。
【００１７】
次に、上部材５２の作製方法を図８（１）〜（４）に沿って説明する。なお、図８は使用する状態に合わせ、凸条３４形成面を下にして示している。
（１）表面に酸化膜６４が形成されたシリコン基板６５を用意する。
（２）フォトリソグラフィにより凸条３４上面及び凸部４２上面に相当する部分以外の酸化膜６４を除去する。
（３）酸化膜６４をマスクとしてウェットエッチングによりシリコンの異方性エッチングを行う。これにより、凸条３４と凸部４２が形成される。
（４）酸化膜６４を除去し、上部材５２が完成する。なお、上部材５２も上記下部材５１と同様、ダイシングによって所要のチップに分離される。
このようにシリコン基板を用い、フォトリソグラフィ及びシリコンの異方性エッチングを使用して下部材５１及び上部材５２を作製するようにすれば、所定のピッチで整列された凸条３３，３４を容易に、かつ高精度に形成することができ、またそれら凸条３３及び３４の形成と同時に案内溝４１及び凸部４２を形成することができる。
【００１８】
なお、例えば図４に示した断面形状が矩形の凸条３３，３４及び矩形断面の案内溝４１、凸部４２を有する下部材３１、上部材３２も上記と同様にシリコン基板を用いて作製することができる。この場合はディープシリコンエッチング技術を使用することにより、表面に対して垂直な側面（側壁）を有する凸条３３，３４等を形成することができる。
また、シリコン基板に限らず、例えばステンレス等の金属材を使用し、切削加工を施すことによって、図４に示したような下部材３１及び上部材３２を作製することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による整列部材によれば、従来の整列部材としてＶ溝基板を用いる場合のような一本一本の光ファイバを精度良くＶ溝に沿うように並べるといった困難な作業は不要となり、光ファイバを比較的余裕のあるスペースに並べればよく、その後、単に下部材に対して上部材をスライドさせることで光ファイバを位置決め整列させることができ、よって光ファイバアレイを極めて容易に作製できるものとなる。
なお、各光ファイバはその軸方向、同一部分の両側が挟み込まれて位置決めされるため、安定かつ高精度に位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明による整列部材の一実施例を用いて作製された光ファイバアレイを示す斜視図。
【図２】図１の光ファイバアレイの作製方法を説明するための工程図（光ファイバ前方から見た図）。
【図３】図１の光ファイバアレイの作製方法を説明するための工程図（整列部材上方から見た図）。
【図４】請求項３の発明による整列部材の一実施例を示す図、Ａは下部材、Ｂは上部材を示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれその平面図、正面図、側面図を示す。
【図５】請求項４の発明による整列部材の一実施例によって光ファイバアレイが作製される様子を示す工程図。
【図６】請求項４の発明による整列部材の他の実施例を示す図、（１）は下部材と上部材が対向された状態、（２）はそれらが組み合わされた状態を示し、Ａ，Ｂはそれぞれその正面図、側面図を示す。
【図７】図６に示した下部材の作製方法を説明するための工程図、Ａは正面図、Ｂは側面図。
【図８】図６に示した上部材の作製方法を説明するための工程図、Ａは正面図、Ｂは側面図。
【図９】整列部材としてＶ溝基板を用いる従来の光ファイバアレイの作製方法を説明するための図（光ファイバ前方から見た図）。
【図１０】図９の光ファイバアレイの作製方法をＶ溝基板上方から見て示した図。
【図１１】従来提案されている整列部材、それを用いて作製された光ファイバアレイ及びその作製方法を説明するための図。
【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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