(57)【要約】【課題】光ファイバ２をフェルール１に固定してなる光通信用部品において、引っ張り強度が強く気密性の高い光通信用部品を提供する。【解決手段】貫通孔６を有する円柱状のフェルール１に光ファイバ芯線３の端部を固定してなる光通信用部品において、少なくともフェルール１の貫通孔５全域にゾルゲル法により形成したガラス層５を介して光ファイバ芯線３を固定した構成である。【選択図】図１
2004145259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する円柱状のフェルールに光ファイバ芯線の端部を固定してなる光通信用部品において、少なくともフェルールの貫通孔全域にゾルゲル法により形成したガラス層を介して前記光ファイバ芯線を固定したことを特徴とする光通信用部品。
【請求項２】
前記フェルールの先端面に、少なくとも前記光ファイバ芯線の先端面を覆うように前記ガラス層を形成するとともに、該ガラス層がレンズ状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光通信用部品。
【請求項３】
貫通孔を有する円柱状のフェルールに光ファイバ芯線の端部を挿入した後、前記光ファイバを挿入したフェルールの貫通孔全域にゾルゲル溶液を塗布して乾燥固化させしかる後、加熱によりガラス化させて前記フェルールに光ファイバを固定することを特徴とする光通信用部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等に使用され、フェルールに光ファイバ端部を固定して成る光通信用部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールにおいては、図６（ａ）（ｂ）に示すように内部に発光素子、受光素子および導波路等の素子２１が内蔵されており、これらの素子２１に光を入射、もしくは出射させるためには、光ファイバ１４を光モジュールケース２２内に導入する必要がある。従来からこの導入方法としては、光ファイバ芯線１６をフェルール１３等に気密固定し、フェルール１３を光モジュールケース２２に気密封止する方法があった。
【０００３】
この目的のため、光ファイバ芯線１６をフェルール１３に気密固定した構造が必要であり、フェルール１３を光ファイバ芯線１６に固定する方法として、半田固定する方法（特許文献１参照）、半田固定に変わり低融点ガラス固定する方法や（特許文献２参照）カシメ固定する方法が用いられてきた。
【０００４】
このような光ファイバ１４をフェルール１３に半田固定または低融点ガラス固定して使用する光通信用部品の例としては、図５（ａ）が挙げられ、フェルール１３を変形させて光ファイバ芯線１６をかしめ固定して使用する光通信用部品の例として図５（ｂ）が挙げられる。以下、具体的に説明する。
【０００５】
まず、図５（ａ）に示すようにフェルール付き光ファイバ１４は、中心に貫通孔１８を有する円柱状のフェルール１３と光ファイバ芯線１６を固定するための半田または低融点ガラス１５で構成される。
【０００６】
フェルール１３の母材の材質には主にステンレスやコバール等の金属材料を使用し、切削加工や引き抜き加工等の抽伸加工にて約φ１ｍｍ程度の外形と貫通孔１８として光ファイバ芯線１６の外径より若干大きいφ０．２ｍｍ程度に成形した後、後述するフェルール１３と光ファイバ芯線１６とを半田固定もしくは低融点ガラス１５で固定する。半田固定に際して濡れ性を良くするため、または各種光学機器や検査装置等に組み込む際に相手部品に半田固定する時のために、フェルール１３表面に、金、ニッケル、銅、錫、亜鉛、鉛、クロム等の金属材料を電解メッキ、もしくは無電解メッキの被膜加工により被膜１３ａを形成したものを使用していた。
【０００７】
一方、フェルール付き光ファイバ１４は、主にシングルモード（ＳＭ）もしくはマルチモード（ＭＭ）で光ファイバ芯線１６に石英ガラスのものを使用し、図５（ａ）（ｂ）に示す様な２層の合成樹脂の外皮１７で覆われたものだけでなく、外皮１７が１層の素線タイプ（不図示）のどちらかを用いていた。
【０００８】
その製造方法は、半田固定の場合には、まず光ファイバ芯線１６外周にクラッドされている合成樹脂製の外皮１７をフェルール１３に挿通する分だけ剥ぎ、光ファイバ芯線１６を露出して、その外周側面には金、ニッケル等を例えば電解メッキによる被膜加工で被膜１４ａを形成する。
【０００９】
次に、金／錫半田等の材質で、フェルール１３と同程度の外径で中心に孔の開いたリング状の半田プリフォームを図５（ａ）のようにフェルール１３の端面及び被膜１４ａが形成された芯線１６の境界領域Ｘにおき、窒素雰囲気中で約２２０℃〜３３０℃程度の温度に加熱溶融して、フェルール１３の被膜１３ａと光ファイバ１４の被膜１４ａを介して固定を行っていた。このように溶融する半田１５は、被膜１４ａが被着された芯線１６とフェルール１３の貫通孔１８との隙間に毛細管現象により入り込み、貫通孔１８内部でも半田固定されることとなる。
【００１０】
一方低融点ガラスにて固定する場合の光通信用部品の製造では、前記フェルール１３の被覆１３ａ、および光ファイバ芯線１６の外周側面被膜１４ａは必要なく、低融点ガラスにて直接光ファイバ芯線１６とがフェルール１３と固定される。前述した半田固定の場合と同様に、低融点ガラスのプリフォームを図５（ａ）のようにフェルール１３の端面及び被膜１４ａが形成された芯線１６の境界領域Ｘにおき、約３００℃程度の温度に加熱溶融し、芯線１６とフェルール１３の貫通孔１８との隙間に毛細管現象により入り込み、フェルール１３の被膜１３ａと光ファイバ１４の被膜１４ａを介して固定を行っていた。
【００１１】
なお、半田および低融点ガラス１５は、フェルール１３と光ファイバ１４とを固定する目的の他に、フェルール１３と光ファイバ１４との気密を確保する目的がある。これは、フェルール付き光ファイバが各種光学機器に組み込まれた際に、外部からのアウトガスの進入を防ぎ、内部の光学特性を維持する必要がある為である。
【００１２】
次に、フェルール１３を変形させることで光ファイバ芯線１６をかしめ固定して使用する光通信用部品図５（ｂ）について説明する。
【００１３】
このフェルール付き光ファイバ１４は、上述の半田固定品同様に中心に貫通孔１８を有する円柱状のフェルール１３と光ファイバ芯線１６が挿入されており、フェルール１３の先端部を貫通孔１８の中心に向かって収束力を加えて変形させて光ファイバ１４を固定する。
【００１４】
使用するフェルール１３の形状及び材質は上述した半田固定品と同様で、その表面は、主に被膜加工されていないものを使用していたが、かしめ時に光ファイバ１４への攻撃性を低減させる目的で、不図示であるが予め被膜加工したものを使用する場合もあった。
【００１５】
また、光ファイバ１４についても上述したフェルール１３同様に形状及び材質は半田固定品と同様で、その表面は、主に被膜加工されていないものを使用していたが、かしめ時に光ファイバへの攻撃性を低減させる目的で、不図示であるが予め被膜加工したものを使用する場合もあった。
【００１６】
そして、光モジュールへの実装時において光ファイバ芯線１６の先端と素子２１との結合を取るために、図６（ａ）に示すようにレンズ２３を配置したり、図６（ｂ）に示すように光ファイバ芯線１６の先端面を加工してレンズ２４に形成する方法が取られる。
【００１７】
図６（ａ）に示すレンズ２３の取り付け方法では、ガラス製のレンズ２３を接着剤や低融点ガラスにて素子２１と光ファイバ芯線１６との間の位置に固定され、その後に、フェルール１３にて固定された光ファイバ芯線１６を取り付ける。光ファイバ芯線１６の先端面を加工してレンズ２４を形成する方法としては、フェルール１３の固定前の段階で、光ファイバ芯線１６を研磨加工等でレンズ２４を作製した後、上述の方法でフェルール１３に固定され光モジュールケース２２に組み立てられる。
【００１８】
【特許文献１】特開平８−１５５７２号公報
【００１９】
【特許文献２】特開平６−５９１３４号公報
【００２０】
【特許文献３】特開平４−８６８０５号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記半田付け品の従来例において、上述の半田１５を加熱溶融させた場合、半田１５の量やフェルール１３の貫通孔１８の孔径、もしくは加熱する温度等の条件によっては半田１５が溶融して貫通孔１８に入り込む距離が短くなるだけでなく、貫通孔１８内において半田１５とフェルール１３の被膜１３ａ、芯線１６に形成した被膜１４ａの被着状態（被膜の厚みのバラツキ等）が悪い場合は、いずれも半田濡れ性が悪くなり、光ファイバ１４とフェルール１３との引っ張り強度が低下するとともに、半田１５の濡れ性が悪い部分が存在すると気密が劣化するという問題点があった。
【００２２】
また、光ファイバ芯線１６に電解メッキ等で被覆１４ａを施すが、被覆には、引っ張り応力が発生し、その引っ張り応力によって、芯線の強度が劣化して、フェルール１３からの引っ張り強度が低下するという問題があった。
【００２３】
さらに、上記低融点ガラス品の従来例において、低融点ガラス１５の中でも、融点が低い３００〜５００℃の低融点ガラス１５には、鉛が多く含まれている場合がある。この低融点ガラス１５に使用される鉛は人体に害があり、環境に悪いことから使用が制限されているという問題があった。また、これをさけるために鉛が含まれない低融点ガラスを使用した場合には、融点が約５００℃以上の高温になるため、芯線１６が熱劣化を生じ引っ張り強度を低下させる問題があった。
【００２４】
さらに、低融点ガラスは、半田固定の場合に比較して、毛細管現象にて貫通孔１８に入り込む距離が更に短く、そのために接着される部分が短くなり、不均一な接着になるという問題があった。そのため光ファイバの接着部分の密着度が弱く引っ張り強度が弱くなるばかりか、気密性が劣化するという問題点があった。
【００２５】
一方、上記かしめ固定による従来例においては、光ファイバ芯線１６がガラスで出来た非常に繊細な部位のため、フェルール１３をかしめ過ぎた場合には光ファイバの芯線１６が破断してしまい、反対にかしめ量が少ない場合には、フェルール１３と光ファイバ芯線１６との気密性が確保できなくなるため、かしめ条件が非常に狭く、且つ条件を見出すのに膨大な労力を費やしていた。
また、光ファイバ芯線１６と素子２１との間にレンズ２３を設置する方法では、レンズ２３の固定と、フェルール１の固定が別工程となりその為に加工工数が増加するという問題があった。また、レンズ２３の固定に接着材を用いた場合には、接着材からアウトガスが発生し、このアウトガスによって、素子が劣化したり、低融点ガラスを用いた場合には、光モジュールケース２２を４００℃以上の高温に加熱する必要があり、レンズ２３は、素子２１の近くに設置させる必要があるために、加熱の影響を受けて素子２２が劣化するという問題があった。
【００２６】
さらに、光モジュール実装時には、光ファイバ芯線１６の先端部にレンズ２４を形成する方法では、レンズ２４の加工がフェルール１の固定と別工程となりそのために加工工数が増加したり、レンズ２４の加工後にフェルール１に挿入して固定するため、レンズ２４加工後の芯線３をフェルール１に挿入する際に、レンズ２４をフェルール１に接触させて、カケ、クラック等を発生させるという問題点があった。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点に鑑み案出されたもので、貫通孔を有する円柱状のフェルールに光ファイバ芯線の端部を固定してなる光通信用部品において、少なくともフェルールの貫通孔全域にゾルゲル法により形成したガラス層を介して前記光ファイバ芯線を固定したことを特徴とする。
【００２８】
また、前記フェルールの先端面に、少なくとも前記光ファイバ芯線の先端面を覆うように前記ガラス層を形成するとともに、該ガラス層がレンズ状に形成されていることを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の光部品通信用部品の製造方法においては、貫通孔を有する円柱状のフェルールに光ファイバ芯線の端部を挿入した後、前記光ファイバを挿入したフェルールの貫通孔全域にゾルゲル溶液を塗布して乾燥固化させしかる後、加熱によりガラス化させて前記フェルールに光ファイバを固定することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による光通信用部品の第１の実施形態について図１（ａ）〜（ｂ）を用いて説明する。
【００３１】
図１（ａ）は、第１の実施の形態に関するフェルール付き光ファイバの中央横断面図である。図に示すように、このフェルール付き光ファイバは、光ファイバ２の光ファイバ芯線３をフェルール１に挿通し、ゾルゲル法により生成したガラス層５を介して光ファイバ芯線３とフェルール１とを固定してなる。
【００３２】
まず、使用する光ファイバ２の構成を説明する。ここで用いる光ファイバ２はシングルモード（ＳＭ）、マルチモード（ＭＭ）に依らず使用でき、ＰＭＦ（ＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮ　ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ　ＦＩＢＥＲ）のような偏光の極性を維持した光ファイバ２でも支障なく使用することができる。また、上述したような２層の外皮で覆われた芯線タイプもしくは１層の外皮で覆われた素線タイプのどちらでも使用可能であり、図１（ａ）に示すのはその代表例として、芯線タイプを示す。芯線タイプの光ファイバ２は、外径が約φ０．１２５ｍｍ程度の石英ガラスの光ファイバ芯線３と、光ファイバ芯線３の外周にクラッドされている２層の合成樹脂外皮４からなり、後述するフェルール１の貫通孔に挿通する長さ分だけその外皮４を除去し、芯線３を露出して使用する。
【００３３】
ここで、除去する外皮４の長さは、図１（ａ）に示すようにフェルール１後方まで除去することに限らず、図１（ｂ）に示すような外皮４をフェルール１後端側に覗き込ませて使用し、ハンドリング時に芯線３が破断しないようにすることも可能である。光ファイバ２の材質はガラスであり、ガラスは水分に長時間さらされると強度劣化するため、この劣化防止を目的に露出した芯線３の表面に金、銀等の被膜を成膜して使用してよい。前記被膜の形成方法としては、蒸着やスパッタリング、無電解メッキ等の方法を使用してよい。
【００３４】
次にフェルール１について説明する。まずフェルール１の母材質としては、膨張係数が小さいステンレスを使用することが望ましいが、それ以外の金属もしくは非金属の使用も可能である。例えば、金属ではコバール、鉄／ニッケル合金、鉄／ニッケル／クロム合金、鉄／クロム合金等があり、非鉄金属では、銅、アルミニウム、マグネシウム等があり、非金属では、石英ガラス等のガラス材、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材がある。
【００３５】
これらの材質が用いられるのは、各種光通信用機器や検査装置等に組み込む際に、組み込む光通信用機器接続部の熱膨張係数に合わせることにより各種機器からの脱落を防ぐためである。
【００３６】
また、フェルール１の形状については、外径形状は主に、各種光学機器や計測器に固定される相手部品の形状に合わせた中心に貫通孔６を有する円柱形状であり、引き抜き加工や切削加工等による機械加工によって約φ１．０ｍｍ前後程度のものが使用される。
【００３７】
貫通孔６に関しては、芯線３の径より０．００５〜０．２ｍｍ大きい径が望ましい。０．００５ｍｍより小さい場合には芯線３をフェルールに挿入するのが非常に困難になり作業性が悪化する。また、０．２ｍｍより大きい場合には芯線３とのクリアランスが余りにも大きいため、その貫通孔１８の上下左右のどちらかに光ファイバ芯線１６が寄ったまま固定され、フェルール１３外径に対する芯線３の同芯度がずれてしまい、その結果各種光学機器や検査装置に組み込まれる際に、相手部品との光軸が合わせられないといった問題を生じる。
【００３８】
本発明に用いられるゾルゲル法により形成されるガラス層５については、ゾルゲル溶液が用いられ、これは、ケイ素、ホウ素、チタン、アルミニウムなどの各種金属アルコキシドにエタノール等の溶媒で形成した溶液を、化合物の加水分解、重合によって金属化合物または、水酸化物の微粒子が溶解したゾル化したもの、もしくは、さらに反応を進ませてゲル化したものである。ゲル化したゾルゲル溶液は、水分を含む湿潤ゲル体であるため、乾燥固化させる事により乾燥ゲル体となり、更に加熱することによりガラス化するものである。具体的に、ゾルゲル溶液は、テトラエトキシシラン、アルミニルムアルコキシド、チタンアルコキシド、ポリアルキルシクロサン等が用いられる。ゾルゲル法により形成したガラス層５はその使用するゾルゲル溶液に、低融点ガラスによる接合に比べて鉛を含有しないものが用いることができ、かつ、ガラス化に要する加熱温度が４００℃以下の低温のものを用いることができる。従って、環境問題を生じることもなく低温で形成できるので、芯線３の熱劣化は生じることがない。なお、４００℃以上の高温の処理が必要な場合には、光ファイバの熱劣化により引っ張り強度の劣化を引き起こす。また、ゾルゲル法により形成したガラス層５は、液相から作製され、原子レベルで均質に混合できるのでガラス化させた後も、緻密に形成できるものである。さらに、芯線３のまま、ガラス層５を形成するので、石英ガラスから成る芯線３とはなじみやすく、より強固な接合強度が得られる。
【００３９】
以上のような構成により、貫通孔６を有する円柱状のフェルール１に芯線３の端部を固定して光通信用部品が構成できる。
【００４０】
この場合、少なくともフェルールの貫通孔６の全域に被着したガラス層５を介して芯線３に固定されるので、上述のようにガラス層５により緻密にフェルール１と光ファイバ芯線３とを被着することができ気密性を向上させることができるとともに、ガラス層５がフェルールの貫通孔６の全域に被着されているため貫通孔６と光ファイバ芯線３との接触面積が増えかつ、芯線３に直接接合することから引っ張り強度を十分に向上させることができる。なお、フェルール１の端面にまでガラス層５を形成することにより接合強度が向上できる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態に係るフェルール付き光ファイバの中央横断面図である。図１と異なるのは、フェルール１の先端面にも少なくとも光ファイバ芯線３の先端面９を覆うガラス層６を形成したものであり、そのガラス層６がレンズ状に形成した曲面７を有しているものである。
【００４２】
フェルール１の曲面７は、第１の実施の形態と同様にゾルゲル溶液により形成されたガラス体にて構成されている。曲面７は曲率半径１２５μｍから５００μｍの間で、光モジュールにて使用されている素子２１に適した大きさに調整される。
【００４３】
曲面７の曲率半径の調整は、フェルール１の先端面８の直径Ｄの大きさ、およびゾルゲル溶液の量、ゾルゲル溶液の粘度にて調整される。曲率半径を小さくする場合は、フェルール１の先端面８の直径Ｄを小さくして、ゾルゲル溶液の量を調整する。曲率半径を大きくする場合は、フェルール１の先端面８の直径Ｄを大きくしてゾルゲル溶液の量を少なくする。
【００４４】
フェルール１の先端面８の直径Ｄは、フェルール１の外径程度以下で、金具加工上の問題から直径０．３ｍｍ以上が望ましい。
【００４５】
貫通孔６に関しては、曲面７を形成しない場合は、光ファイバ芯線３の径より０．００５から０．０１ｍｍがよい。曲面７を形成する場合は、曲面７の中心部と光ファイバ芯線３の中心の位置ズレは、貫通孔６と芯線３とのズレにより、決定されるためである。
【００４６】
光ファイバ芯線３の先端面９は、フェルール１の先端面８から曲面７の間に位置していることが望ましい。曲面７より光ファイバ芯線３の先端面９が突き出た場合は、曲面７を形成することができず、反対にフェルール１の先端面８から大きく凹んでいる場合には、光ファイバ芯線３からの出射光が、貫通穴６にケラレてしまうという問題が発生する。凹みの許容量は、光ファイバ芯線３のコア径と、波長、および曲面７の曲率に依存する
以上の構成により、フェルール１の先端面８にガラス層６により曲面７が形成されておりフェルール１とレンズ２３が一体となるため、従来必要であった光ファイバ芯線３の先端面９へレンズ２３を設置するのが不要となる。また、フェルール１と光ファイバ芯線３の固定とレンズ２４の形成が同時に実施できるため、光ファイバ芯線３の先端面９をレンズ加工したあとにフェルール１を固定するというような２つの工程を１つの工程にて実施する事が可能となる。
【００４７】
次に上記フェルール付き光ファイバ２の製造方法について、図３（ａ）〜（ｂ）を用いて説明する。
【００４８】
まず、光ファイバ２の外皮を削いで芯線３を露出させ、この芯線３を、フェルール１の貫通孔６に挿通する（図３（ａ）参照）。次に、フェルール１先端からファイバ先端の出寸法を所望の位置に調整した後、３枚組の段付き仮固定治具１２の間にフェルール１及び光ファイバ２を挟み込み（図３（ｂ）参照）、ゾルゲル溶液を塗布する。塗布されたゾルゲル溶液は、毛細管現象にて、貫通孔６全体に広がる。
【００４９】
フェルール１の先端面８に曲面７を形成する場合には、室温にてフェルール１を下にして吊り下げて放置する。ゾルゲル溶液は、重力の影響で曲面７を形成する。このときにゾルゲル溶液の塗布量を調整して曲面７の曲率を調整する。
【００５０】
次に室温で放置し、ゾルゲル溶液を固化させる。放置する時間は、１５分以上放置することが望ましい。それによりゾルゲル溶液は、乾燥固化され乾燥ゲル体となる。次に１５０℃〜４００℃の低温で１５分以上ゆっくりと加熱することにより、ガラス化してガラス層５が形成され、光ファイバ２とフェルール１とが固定される。
【００５１】
曲面７の曲率は、フェルール１の先端面８に塗布するゾルゲル液の量でおよびフェルール１の先端面８の直径Ｄを調整するだけでなく、それに加え、ゾルゲル溶液の粘度調整を組み合わせることにより、曲面７の曲率を変更する事が可能となる。
【００５２】
ゾルゲル溶液の粘度は、ゾルゲル溶液の溶媒の量を調整する事により変化する。溶媒の量を少なくした場合にはゾルゲル溶液の粘度が増して曲面７の小さな曲率半径を作製するのに適し、反対に、溶媒の量を多くした場合にはゾルゲル溶液の粘度が少なくなり、小さな曲率半径を作製することに適する。
【００５３】
従来の低融点ガラスを用いる方法では、レンズを形成することを試みた場合には、粘度は低融点ガラスの材質の比率、および加熱温度で決定されるので粘度を制御して簡単に変えることができず、曲面７の曲率を変えることが難しいが、本発明の方法では、簡便に粘度を調整できるので素子２２に適したレンズを作製することが可能となる。このことは曲面７の形成にゾルゲル法を用いることの大きな利点である。
【００５４】
本発明の方法で作成された曲面７の曲率の中心は、光ファイバ２の中心に対して、ズレを持つ。このズレ量は、フェルール１の先端部の直径Ｄにより異なるが、Ｄ＝０．８ｍｍの場合、最大０．０４ｍｍとなる。本発明に関わるフェルール付きファイバをモジュールケース２２に実装する場合、素子２２に対して調心して固定するので、ズレ量は問題とならない。ここで調心とは、素子２２と光ファイバ１の相対位置を、素子２２と光ファイバ１の光学的な結合が最大となるように微少量動かして調整することである。
【００５５】
【実施例】
ここで、以下に示す方法で実験を行った。
【００５６】
本発明の実施例１として図１（ｂ）に示す上記光通信部品と、比較例として、図３（ａ）に示す従来のフェルール１付き光ファイバ２をそれぞれ１０個ずつ作製し、各々の光ファイバ２の引っ張り強度を測定した。
【００５７】
本発明の実施例、従来例ともに貫通孔６を有するフェルール１の外径φ１．００ｍｍ、内径φ０．１３５ｍｍとし、その母材としてステンレスのＳＵＳ３０４を用いた。
【００５８】
本発明の実施例では、光ファイバ２はシングルモードファイバを使用し、フェルール１の貫通孔６に光ファイバ２の芯線３を挿入し、接合用にゾルゲル溶液を用いて塗布した。その後、乾燥、加熱してガラス化させガラス層５を形成し、芯線３をフェルール１に固定した。使用するゾルゲル溶液としては、ポリアルキルシクロサン、およびエタノールの溶液を使用した。加熱は、２００℃にて、１時間実施した。
【００５９】
従来例では、光ファイバ２の芯線３の表面に、ニッケル及び金メッキを被膜したものを用い、フェルール１の貫通孔６に光ファイバ２を挿入して、接合用にＡＵＳＮ半田を用いて、半田固定した。
【００６０】
以上のサンプルでの評価結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2004145259.tif 000003
【００６２】
表１に示すように、従来の光通信用部品の引張り強さの最大値１１．０３（Ｎ）、最小値６．２６（Ｎ）、平均値８．５６（Ｎ）だったのに対し、本発明品は最大値１９．２１（Ｎ）、最小値１３．１１（Ｎ）、平均値１６．２４（Ｎ）となり、本発明品の最小値が従来品の最大値をも上回る結果となった。
【００６３】
以上より、従来品より引っ張り強度が向上し、より性能の高い固定が出来ることを確認できた。
【００６４】
次に、実施例２として、図２に示す曲面７を持つ本発明のフェルール付き光ファイバを３本作製し、ＬＤパッケージに実装して、その結合効率を測定した。貫通孔６を有するフェルール１の外径φ１．００ｍｍ、内径φ０．１３５ｍｍとし、その母材としてステンレスのＳＵＳ３０４を用いた。フェルール１の先端面８の直径Ｄを０．４ｍｍとした。光ファイバ２はシングルモードファイバを使用し、フェルール１の貫通孔６に光ファイバ２の光ファイバ芯線３を挿入し、接合用にゾルゲル溶液を用いて塗布した。その際に曲面７を所定の曲率半径に形成するために、実施例１より多くのゾルゲル溶液を塗布した。その後、乾燥、加熱してガラス化させガラス層５を形成し、光ファイバ芯線３をフェルール１に固定した。使用するゾルゲル溶液としては、ポリアルキルシクロサン、およびエタノールの溶液を使用した。加熱は、２００℃にて、１時間実施した。このとき作製された曲面７の曲率半径は、０．３ｍｍであった。
【００６５】
このフェルール付き光ファイバを、図４に示すようにＬＤパッケージに実装してその結合効率を測定した。測定結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2004145259.tif 000004
【００６７】
表２に示されるように、ＬＤとの結合効率として６０％以上を実現する事ができた。この結果から、レンズ付きファイバや、レンズを使用することなく、本発明のフェルール付きファイバを用いて、ＬＤとの結合を実現することが出来る事を確認できた。
【００６８】
【発明の効果】
以上本発明によれば、半田を用いることなく、貫通孔を有する円柱状のフェルールに光ファイバ芯線の端部を固定してなる光通信用部品において、少なくとも、フェルールの貫通孔全域にゾルゲル法により形成したガラス層を介して前記光ファイバ芯線を固定しているために、緻密にフェルールと光ファイバ芯線とを被着することができ気密性を向上させることができるとともに、フェルールの貫通孔と光ファイバ芯線との接触面積が増えることから引っ張り強度を向上させることができる。
【００６９】
また、半田固定時に必要となる光ファイバ芯線の金属被膜を形成する必要がなくなり、その結果、被膜形成時の強度劣化を防止することができ、引っ張り強度を向上させることができる。
【００７０】
さらに、芯線固定、フェルールの外周に対する光ファイバの同芯度が保たれる。その結果、各種光通信機器や検査装置等に組み込まれた際に、相手部品との光軸が合わなくなるといったこともなくなる。
【００７１】
一方、ゾルゲル溶液にて形成されたガラス層は、光ファイバの材質がガラス剤であるため、ファイバ表面との密着度が強くなり、ファイバにダメージを生じさせず、強い引っ張り強度を実現できる。
【００７２】
また、鉛を含まないゾルゲル溶液を使用することにより、環境に問題のない、光通信用部品を実現できる。
【００７３】
また、本発明の光通信部品の製造方法においては、貫通孔を有する円柱状のフェルールに光ファイバ芯線の端部を挿入した後、前記光ファイバを挿入したフェルールの貫通孔全域にゾルゲル溶液を塗布して乾燥固化させ、しかる後、加熱によりガラス化させて前記フェルールに光ファイバを固定したために、光ファイバ外周部に金属被膜加工する必要がなくなり、金属被覆の応力による光ファイバの劣化がなくなり、その結果、フェルールからの引っ張り強度が低下するといったこともなく、製造時の歩留まりが向上した良好な光通信用部品を提供することができるものである。
【００７４】
さらに、フェルールの先端面に、少なくとも前記光ファイバ芯線の先端面を覆うようにゾルゲル法により形成したガラス層を形成するとともに、そのガラス層がレンズ状に形成されているので、別工程で必要であった光ファイバの先端面のレンズ加工やレンズの設置をなくすことができ、光モジュールに搭載する素子の劣化がなくなり、工程も簡単となって歩留まりが向上し製造コストが大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｂ）は本発明の光通信用部品の第１の実施の形態を示す中央横断面図である。
【図２】本発明の光通信用部品の第２の実施の形態を示す中央横断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は本発明の光通信用部品の製造工程を示す図である。
【図４】本発明の光通信用部品の組み立て図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は従来の光通信用部品の断面図である。
【図６】従来の光通信用部品の組み立て図である。
【符号の説明】
１　　：フェルール
２　　：光ファイバ
３　　：芯線
４　　：外皮
５　　：ゾルゲル溶液にて形成されたガラス層
６　　：貫通孔
７　　：レンズ
８　　：フェルール端面
９　　：ファイバ先端面
１２　：仮固定治具
１３　：フェルール
１３ａ：被膜
１４　：光ファイバ
１４ａ：被膜
１５　：半田
１６　：芯線
１７　：外皮
１８　：貫通孔
２１　：素子
２２　：光モジュールケース
２３　：レンズ
２４　：レンズ
【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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