(57)【要約】【課題】光ファイバを固定する接着剤のガラス転移点付近の温度、若しくは、ガラス転移点以上の温度において、ファイバスタブにおける光ファイバの突き出し量の変化量が大きく、光コネクタとの光信号のやりとりが不可能となる。【解決手段】フェルール１ａの貫通孔に光ファイバ１ｂを接着固定してなるファイバスタブ３であって、８５〜４００℃の環境に曝した後の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜５０ｎｍの範囲内とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるファイバスタブであって、８５〜４００℃の環境に曝した後の先端面における光ファイバ突き出し量が−５０〜５０ｎｍの範囲内であることを特徴とするファイバスタブ。
【請求項２】
上記ファイバスタブを８５〜４００℃の環境に曝した前後の先端面における光ファイバ突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載のファイバスタブ。
【請求項３】
フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるファイバスタブの製造方法であって、上記フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定した後、８５〜４００℃でエージング処理した後、先端面に曲率半径５〜３０ｍｍの曲面加工を施すとともに鏡面研磨を施すことを特徴とするファイバスタブの製造方法。
【請求項４】
上記エージング処理温度をｔ（℃）とした時、ｔ’≦ｔ＋２０℃（ただし、ｔ＞３８０の時、ｔ’＝４００）で表わされる温度ｔ’（℃）の環境に曝した後のファイバスタブの先端面における光ファイバ突き出し量が−５０〜５０ｎｍ、上記温度ｔ’（℃）の環境に曝す前後の光ファイバ突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項３に記載のファイバスタブの製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載のファイバスタブの先端部をスリーブケース内に備えられたスリーブに挿入するとともに、後端部をホルダによって固定してなることを特徴とする光レセプタクル。
【請求項６】
請求項５に記載の光レセクタプルの後端側に光素子を収容したケースを取り付けたことを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用部品に用いられるファイバスタブとその製造方法及びそれを用いた光レセプタクル及び光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を電気信号に変換するための光モジュールは、半導体レーザやフォトダイオード等の光素子をケース内に収納し、光ファイバを通じて光信号を導入又は導出するような構造となっている。
【０００３】
上記光モジュールのうちコネクタを接続するようにしたレセプタクル型の光モジュールは、図４に示すように光レセプタクル８の一端に光素子９を備えるとともに、他端に光コネクタ１４を接続するものである。
【０００４】
上記光レセプタクル８は、図４に示すようにジルコニア、アルミナ等のセラミック材料からなるフェルール１ａと、該フェルール１ａの貫通孔に石英ガラス等からなる光ファイバ１ｂを挿入し、接着固定して得られたファイバスタブ３の後端部をホルダ７に圧入により固定し、先端部をスリーブ５の内孔に挿入するとともに、それらをスリーブケース６に圧入又は接着固定することによって構成されている。
【０００５】
さらに、上述の光レセプタクル８を用いて光モジュール１２を構成する場合は、光レセプタクル８のファイバスタブ３を備えた後端面３ａ側に、光素子９とレンズ１０を備えたケース１１を溶接により接合し、光レセプタクル８のもう一方の端面側よりスリーブ５内にプラグフェルール１３ａを挿入し、光ファイバ１ｂの端面と光ファイバ１３ｂの端面とを当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。
【０００６】
フェルール１ａ、１３ａの外径公差は±１μｍ以下で、その内孔に備えられた光ファイバ１ｂ、１３ｂの中心には光信号が伝搬する直径１０μｍ程度のコアがあり、各光ファイバ１ｂ及び１３ｂのコア同士を損失の少ない接続とするため、スリーブ５によってファイバスタブ３及びプラグフェルール１３ａを安定且つ高精度に保持されている。
【０００７】
上記ファイバスタブ３の先端面３ａは、当接時の接続損失を減らすために曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面に鏡面研磨されており、後端面３ｂは、ＬＤ等の光素子９から出射された光が光ファイバ１ｂの先端面で反射して光素子に戻る反射光を防止するため、光ファイバ１ｂを挿通するフェルール１ａとともに４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨されている。
【０００８】
上記ファイバスタブ３の製造方法は、先ずフェルール１ａの貫通孔に光ファイバ１ｂを接着剤２により保持する。その後、フェルール１ａの後端部に傾斜角度４〜８°程度の鏡面を設け、フェルール１ａ及び光ファイバ１ｂの先端面に曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面を設けるとともに鏡面加工を施す。
【０００９】
この光レセプタクル８は、高硬度のセラミック材料からなるフェルール１ａの外周の一端部を溶接に適した金属からなるホルダ７に圧入により高精度に固定されている。また、ホルダ７は金属であり、セラミック材料からなるフェルール１ａよりも熱膨張係数が大きいため、圧入強度は高温時にホルダ７の保持強度を十分に確保する目的で５０Ｎ以上に設定されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すように、光ファイバ１ｂは、フェルール１ａの貫通孔にガラス転移点約９０℃の接着剤２により固定されているため、ファイバスタブ３を、上記接着剤２のガラス転移点を上回る環境にさらした場合、接着剤２が軟化することにより、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間の残留応力が解放され、光ファイバ１ｂのフェルール１ａに対する位置が変動し、ファイバスタブ３先端部の光ファイバ突き出し量がおよそ３０〜１５０ｎｍ変化する。また、ガラス転移点未満の温度であっても、温度がガラス転移点に近付くと接着剤２は軟化し始めるため、温度が８５℃程度になると、ファイバスタブ３先端部の光ファイバ１ｂの突き出し量がおよそ１０ｎｍ以上変化することがある。一般的に光ファイバ１ｂの突き出し量は、常温において−５０〜＋５０ｎｍと規定されており、光ファイバ１ｂの突き出し量が大きく変化した場合、上記規定を満たさなくなる場合が発生する。
【００１１】
突き出し量が増加した場合、光ファイバ１ｂの端面とプラグフェルール１３ａの光ファイバ１３ｂの端面の当接により、光ファイバ１ｂに欠けや傷が発生し、当接面において光信号の反射の増大や接続損失の増大が発生し、光コネクタ１４との信号光のやりとりが不可能となることがあった。
【００１２】
また、突き出し量がフェルール１ａの先端面より減少した場合、光ファイバ１ｂ端面とプラグフェルール１３ａの当接が不可能となり、信号光の反射の増大や接続損失の増大が発生することにより、光コネクタ１４との信号光のやりとりが不可能となることがあった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑みて本発明のファイバスタブは、フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるファイバスタブであって、８５〜４００℃の環境に曝した後の先端面における光ファイバ突き出し量が−５０〜５０ｎｍの範囲内であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のファイバスタブは、上記ファイバスタブを８５〜４００℃の環境に曝した前後の先端面における光ファイバ突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明のファイバスタブの製造方法は、フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるファイバスタブの製造方法であって、上記フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定した後、８５〜４００℃でエージング処理した後、先端面に曲率半径５〜３０ｍｍの曲面加工を施すとともに鏡面研磨を施すことを特徴とする。
【００１６】
またさらに、本発明のファイバスタブの製造方法は、上記エージング処理温度をｔ（℃）とした時、ｔ’≦ｔ＋２０℃（ただし、ｔ＞３８０の時、ｔ’＝４００）で表わされる温度ｔ’（℃）の環境に曝した後のファイバスタブの先端面における光ファイバ突き出し量が−５０〜５０ｎｍ、上記温度ｔ’（℃）の環境に曝す前後の光ファイバ突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であることを特徴とする。
【００１７】
さらにまた、本発明の光レセプタクルは、上記ファイバスタブの先端部をスリーブケース内に備えられたスリーブに挿入するとともに、後端部をホルダによって固定してなることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光モジュールは、上記光レセクタプルの後端側に光素子を収容したケースを取り付けたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
【００２０】
図１（ａ）は本発明のファイバスタブの一実施形態を示す断面図であり、フェルール１ａの貫通孔に接着剤２を介して光ファイバ１ｂを接着固定してなる。
【００２１】
本発明のファイバスタブ３は、８５〜４００℃の環境に曝した後のファイバスタブ３の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量が、−５０〜５０ｎｍであることを特徴とするものである。
【００２２】
なお、光ファイバ１ｂの突き出し量とは、図１（ｂ）、（ｃ）に示すようにフェルール１ａの先端面を基準として光ファイバ１ｂの先端面までの距離を示すものであり、貫通孔の先端面から図１（ｂ）左側へ光ファイバ１ｂが突き出している場合を＋、逆に光ファイバ１ｂが貫通孔の先端面より図１（ｃ）右側へ引っ込んでいる場合を−としている。
【００２３】
上記突き出し量Ａが−５０〜５０ｎｍであると、ファイバスタブ３を８５℃以上の環境に曝した場合においても、ファイバスタブ３を光コネクタとして用いる際、その先端面３ａに接続される他の光ファイバ１ｂと良好な接続状態を維持することが可能となり、接続損失を低減させることができる。
【００２４】
また、８５〜４００℃のいずれかの温度環境に曝した後の光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍであると、ファイバスタブ３を接着剤２のガラス転移点付近、若しくはガラス転移点を上回る環境に曝した後も、ファイバスタブ３を光コネクタとして用いる際、その先端面３ａに接続される他の光ファイバと良好な接続状態を維持することが可能となる。
【００２５】
一般的に、上記ファイバスタブ３は、その先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは常温において−５０〜＋５０ｎｍと規定されている。
【００２６】
しかしながら、上記ファイバスタブ３を、接着剤２のガラス転移点を上回る高温の環境に２分以上曝した場合、接着剤２は軟化し、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間の残留応力が解放され、光ファイバ１ｂが変動してファイバスタブ３の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが３０〜１５０ｎｍと大きく変化する。また、ガラス転移点未満の温度環境下でも、接着剤２の軟化は始まっているため、８５℃以上の環境では光ファイバの突き出し量が１０ｎｍ以上変動し、上記規定を満たさないことがある。従って、８５〜４００℃のいずれかの温度環境に曝した後の光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが５０ｎｍを越えた場合、または、−５０ｎｍを下回った場合、上記ファイバスタブ３を光コネクタと接続するにおいて、接続面における光信号の反射が増大し、光信号のやりとりが不可能となることがある。また、接続損失の増加をも招き、光信号のやりとりが不可能となることがある。
【００２７】
また、本発明のファイバスタブ３は、該ファイバスタブを８５〜４００℃の環境に曝した前後のファイバスタブ３の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であることが好ましく、ファイバスタブ３を接着剤２のガラス転移点を上回る環境に曝した場合においても、ファイバスタブ３を光コネクタとして用いる際、その先端面３ａに接続される他の光ファイバ１ｂと良好な接続状態を維持することが可能となり、接続損失をより一層低減させることができる。
【００２８】
本発明のファイバスタブ３は、その先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは、−４０〜＋４０ｎｍ以内で管理されているため、光ファイバ１ｂの突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であれば上記規定である−５０〜＋５０ｎｍを満足することとなる。一方、上記光ファイバ１ｂの突き出し量の変化量が１０ｎｍ以上となると、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは−４０〜＋４０ｎｍ以内で管理されているため上記規定である−５０〜＋５０ｎｍを満たさなくなる可能性が高くなり、ファイバスタブ３を光コネクタと接続する際、接続面における光信号の反射が増大し、光信号のやりとりが不可能となったり、接続損失の増加をも招き、光信号のやりとりが不可能となる恐れがある。
【００２９】
ここで、上記ファイバスタブ３の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量Ａを−５０〜５０ｎｍ、突き出し量の変化量を１０ｎｍ未満とするには、光ファイバ１ｂを接着固定したファイバスタブ３を詳細を後述するエージング処理することによって達成できる。
【００３０】
上記ファイバスタブ３は、ジルコニア、アルミナ等のセラミックスからなるフェルール１ａと、該フェルール１ａの貫通孔に挿通固定された石英ガラスからなる光ファイバ１ｂとからなる。上記フェルール１ａにはシングルモードとマルチモードの２種類があり、シングルモードはフェルール外周と貫通孔の同芯度が１０〜１４μｍ程度であり、マルチモードはフェルール外周と貫通孔の同心度が５０μｍ程度である。
【００３１】
また、上記ファイバスタブ３の先端面３ａは、光コネクタとの接続損失を低減させるため曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に加工され、端面３ｂはＬＤ等の光素子から出射された光が光ファイバ１ｂの端面で反射して光素子に戻る反射光を防止するため４〜１０°程度の傾斜面に鏡面研磨されているものが多い。
【００３２】
図２（ａ）〜（ｅ）にファイバスタブ３の様々な形態を、光コネクタの接続される先端面３ａを図２（ａ）〜（ｃ）に、また、光コネクタの接続されない後端面３ｂを図２（ｄ）、（ｅ）として説明する。図２（ａ）は、先端面３ａが曲面状の加工を施されない平面である。図２（ｂ）は先端面３ａが曲面加工を施されている。上記曲面の接線とフェルール１ａの中心線は垂直に交わる。図２（ｃ）は先端面３ａが曲面加工を施されており、該曲面の接線とフェルール中心線は角度を有して交わる様になっている。一方、図２（ｄ）は後端面３ｂの全面に傾斜面を有している。図２（ｅ）は後端面３ｂの一部に平坦部を残しており、該平面部以外に傾斜面を有する。以上の図２（ａ）〜（ｃ）と図２（ｄ）、（ｅ）を組み合わせることにより上記ファイバスタブのバリエーションを形成する。
【００３３】
次に、上記ファイバスタブ３の製造方法を説明する。
【００３４】
先ず、フェルール１ａの貫通孔に光ファイバ１ｂを接着剤２により固定した後、例えば９０℃程度である接着剤２を８５〜４００℃のいずれかの温度にて、１回以上のエージング処理を施す。
【００３５】
その後、上記ファイバスタブ３の先端面３ａに図２に示すような形状に研磨加工を施す。エージング処理とは物質に必要とする性質を与えたり、あるいは反応を十分に進行させるために、物質を適当な条件下で、ある時間放置することを言い、このエージング処理によって、接着剤２は軟化し、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間に存在する応力が解放される。
【００３６】
ここで、上記エージング処理とファイバスタブを曝す温度の関係について説明する。エージング処理温度をｔ（℃）とした時、ｔ’≦ｔ＋２０（℃）で表される温度ｔ’（℃）の環境に曝した後の上記ファイバスタブ３の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量が−５０〜５０ｎｍ、その変化量が１０ｎｍ未満とすることができる。ただし、上記温度ｔの範囲は８５≦ｔ≦４００であり、４００℃を上回る温度でエージング処理を施した場合、接着剤２が劣化してしまうためである。なお、同様の理由により、ｔ＞３８０の時、ｔ’＝４００とする。
【００３７】
また、エージング処理温度は、ファイバスタブ３及び該ファイバスタブ３を使用した光レセプタクル及び該光レセプタクルを使用した光モジュールが８５〜４００℃のいずれかの温度であるｘ℃に曝される場合、エージング処理温度はｘ℃を上回る、若しくはｘ℃と等しい８５〜４００℃のいずれかの温度ｙ℃となるが、その加熱方法には以下のパターンがある。
【００３８】
先ず、ｙ１℃でｚ１時間加熱→冷却１→ｙ２℃でｚ２時間加熱→冷却２→ｙ３℃でｚ３時間加熱→冷却３→・・・→ｙｎ℃でｚｎ時間加熱→冷却ｎする。
【００３９】
上記加熱時間ｚ１〜ｚｎは全て同じでも、異なっていてもよい。、また、加熱温度ｙ１〜ｙｎはｙ１≦ｙ２≦ｙ３・・・≦ｙｎの関係となっており、ｙ１〜ｙｎのいずれかに曝される温度ｘ℃以上の温度が含まれている必要があり、ｚ１〜ｚｎの大小関係は問わない。ｎは１以上であり、加熱時間ｚ１〜ｚｎの合計時間が短いほど、また、温度ｘと温度ｙｎの差が小さい程加熱回数ｎは大きくなる。また、冷却は、必ずしも常温まで冷却する必要はなく、更に、冷却１〜冷却ｎ−１のうち任意の冷却過程を省略してもよい。また、常温〜温度ｙｎに到達するまでの昇温速度は、必ずしも等速度である必要はない。
【００４０】
このように段階的にエージング処理することによって、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間の残留応力が段階的に開放され、残留応力開放時に生じる光ファイバ１ｂへの負荷を減少させることができる。
【００４１】
例えば１５０℃でエージング処理を施したファイバスタブ３は、１７０℃以下の温度環境に曝しても光ファイバ１ｂの突き出し量Ａの変化量が１０ｎｍ未満であり、先端面における光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜５０ｎｍである。また、４００℃でエージング処理を施されたファイバスタブ３は、４００℃以下の温度環境に曝しても光ファイバ１ｂの突き出し量Ａの変化量が１０ｎｍ未満であり、先端面における光ファイバ１ｂの突き出し量が−５０〜５０ｎｍである。しかし、例えば、４４０℃でエージング処理を施した場合、接着剤２は劣化してしまい、光ファイバ１ｂを保持することが不可能となる。また、４００℃でエージング処理を施したファイバスタブ３を４４０℃という温度環境に曝した場合、やはり接着剤２は劣化してしまい、光ファイバ１ｂを保持することが不可能となる。
【００４２】
なお、エージング処理を施していないファイバスタブ３であっても、８５℃未満の温度環境では、光ファイバ１の突き出し量が変化しても光ファイバ突き出し量Ａは−５０〜５０ｎｍの範囲内である。
【００４３】
更に、４００℃を上回る温度環境下では接着剤２そのものが劣化を生じ、光ファイバ１ｂを保持するという役目を果たさなくなる。従って、ファイバスタブ３及び該ファイバスタブを使用した光レセプタクル及び該光レセプタクルを使用した光モジュールの使用されうる環境の上限温度は４００℃となる。以上より、８５〜４００℃の環境に曝した前後のファイバスタブ３の先端面における光ファイバ１の突き出し量の変化量が１０ｎｍ未満であり、光ファイバ１の突き出し量が−５０〜５０ｎｍの範囲内であるファイバスタブ３が必要となる。
【００４４】
また、エージング処理温度は８５℃未満では十分に応力が解放されず、一方、４００℃を超える温度では接着剤２が劣化してしまうため、上記エージング処理は８５〜４００℃で行うのが適当である。
【００４５】
上述のようなエージング処理を行うことによって、温度が上昇して再度接着剤２が軟化しても、エージング処理により、光ファイバ１ｂとフェルール１ａ間の応力は既に一度解放されているため、接着剤２が再度軟化しても光ファイバ１ｂの位置ズレが発生することはない。
【００４６】
上述のようにして得られたファイバスタブ３は、光レセプタクルおよび光モジュールとして好適に用いることができ、図３に示すように、上記ファイバスタブ３の後端部をホルダ７に圧入により固定し、先端部をスリーブ５の内孔に挿入するとともに、それらをスリーブケース６に圧入又は接着固定する。ホルダ７は金属であり、セラミック材料からなるフェルールよりも熱膨張係数が大きいため、圧入強度は、高温時にホルダの保持強度を十分に確保する目的で、５０Ｎ以上に設定することが多い。
【００４７】
さらに、上述の光レセプタクル８を用いて光モジュール１２を構成する場合には、図３に示すように光レセプタクル８のファイバスタブ３を備えた後端面側に、光素子９とレンズ１０を備えたケース１１を溶接により接合し、光レセプタクル８のもう一方の端面側よりスリーブ５内にプラグフェルール１３ａを挿入し、光ファイバ１ｂの端面と光ファイバ１３ｂの端面とを当接させ、光信号のやりとりを行うことができる。
【００４８】
なお、フェルール１ａ、１３ａの外径公差は±１μｍ以下で、その内孔に備えられた光ファイバ１ｂ、１３ｂの中心には光信号が伝搬する直径１０μｍ程度のコアがあり、各光ファイバ１ｂ及び１３ｂのコア同士を損失の少ない接続とするため、スリーブ５によってファイバスタブ３及びプラグフェルール１３ａを安定且つ高精度に保持されている。
【００４９】
このようにして得られた光モジュール１２は、上記ファイバスタブ３の先端面３ａにおける光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは、他の部材に対し上記光レセプタクル８を半田付けしたり、接着したりする等の高温を伴う工程に投入した８５℃以上且つ上記エージング処理温度＋２０℃以下の温度環境に曝した後も−５０〜＋５０ｎｍの範囲内であるため、ファイバスタブ３を用いた光レセクタプル８及びこの光レセプタクルを用いた光モジュール１２は、上記温度環境に曝した後も、ファイバスタブ３の先端面３ａの光ファイバ１ｂとプラグフェルール１３ａに固定された光ファイバ１３ｂと良好な接続状態を維持することが可能となる。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例として図３に示すような光モジュールを作製した。
【００５１】
先ずフェルール１ａに光ファイバ１ｂを接着剤２により固定する。前記接着剤２の硬化条件は接着剤メーカ推奨硬化条件である８０℃、３時間であり、ガラス転移点を８９℃とした。上記接着剤２の硬化によりフェルール１ａの貫通孔に光ファイバ１ｂを固定した後、グループ１は７５℃にて１時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。グループ２は８５℃にて１時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。グループ３は１５０℃にて１時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。グループ４は２００℃にて１時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。グループ５は３００℃にて０．５時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。グループ６は４００℃にて０．５時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。グループ７は４４０℃にて０．５時間エージング処理を施し、先端面３ａを曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面状に鏡面研磨を施すことによりファイバスタブ３を形成する。
【００５２】
後端面３ｂには、０．１ｍｍ以上の平坦部を残し、約８°の傾斜面に鏡面加工を施す。上記ファイバスタブ３をスリーブ５側からホルダ７に圧入により固定した。ファイバスタブ３、フェルール１ａ、スリーブ５は、それぞれジルコニアセラミックスからなり、ホルダ７、スリーブケース６はステンレスからなる。フェルール１ａはシングルモードであり、光ファイバ１ｂは石英からなるシングルモードファイバであり、コア径は１０μｍである。
【００５３】
また、ホルダ７はステンレスであり、セラミック材料からなるフェルール１ａよりも熱膨張係数が大きいため、ファイバスタブ３のホルダ７に対する圧入強度は、高温時にホルダ７の保持強度を十分に確保する目的で、およそ１２０Ｎとした。
【００５４】
比較例として、エージング処理を施していないファイバスタブ３を用い、上記と同じ寸法、材質、組み立て方法で光レセプタクル８を作製した。
【００５５】
そして、グループ１、７のファイバスタブ３用いた光レセプタクル８を使用した光モジュール１２を１０個、グループ２〜６のファイバスタブ３用いた光レセプタクル８を使用した光モジュール１２を２０個、エージング処理を施していないファイバスタブ３用いた光レセプタクル８を使用した光モジュール１２を６０個作製した。
【００５６】
得られた各光モジュールを加熱してその加熱前後の光ファイバ突き出し量を測定し、グループ１のファイバスタブ３用いた光レセプタクル８を使用した光モジュール１２は８５℃で１時間加熱した際の結果を表１に示す。
【００５７】
また、グループ２〜５のファイバスタブ３用いた光モジュール１２では２０個の内１０個をエージング処理温度より２０℃高い温度で、残り１０個をエージング処理温度より４０℃高い温度それぞれ１時間もしくは０．５時間加熱した際の結果を表２〜５、表８〜１１に示す。
【００５８】
さらに、グループ６のファイバスタブ３用いた光モジュール１２の２０個の内１０個を４００℃で０．５時間加熱し、残り１０個を４４０℃で０．５時間加熱した結果を表６、表１２に示す。
【００５９】
またさらに、グループ７のファイバスタブ３用いた光モジュール１２を１０個、４００℃で０．５時間加熱した際の結果を表７に示す。
【００６０】
比較例として、エージング処理を施していないファイバスタブ３を用いた光モジュール１２の６０個の内１０個を８５℃で１時間加熱、１０個を１０５℃で１時間加熱、１０個を１７０℃で１時間加熱、１０個を２２０℃で１時間加熱、１０個を３２０℃で０．５時間加熱、１０個を４００℃で０．５時間加熱した後、各光モジュール１２を解体し、ファイバスタブ３の光ファイバ１ｂの突き出し量の変化量を非接触形状測定器によって測定した。
【００６１】
そして、高温に曝された後の光ファイバの突き出し量が−５０〜５０ｎｍ且つその前後の変化量が１０ｎｍ未満のものを○、光ファイバの突き出し量が−５０〜５０ｎｍで、その前後の変化量が１０ｎｍ以上のものを△、光ファイバの突き出し量が−５０〜５０ｎｍの範囲を外れるものを×として評価した。
【００６２】
結果を表１〜１２に示す。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
表１より明らかなように、試料グループ１は、８５℃に１時間曝された後、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が２個あり、その変化量は最低でも１３．６ｎｍ、最大では８５．５ｎｍ、平均３８．８ｎｍと極めて大きいことが判る。また、エージング処理を施していない比較例の試料でも、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が３個ある。その変化量は最低でも１７．２ｎｍ、最大では９２．２ｎｍ、平均４６．８ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００６５】
これより、エージング処理温度７５℃では、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間に存在する応力が十分に解放されず、８５℃以上の温度環境に曝された場合、光ファイバの突き出し量の変化はエージング処理を施さない場合と大差ないことがわかる。
【００６６】
【表２】
2004145020.tif 000004
【００６７】
表２より明らかなように、試料グループ２は、エージング処理温度＋２０℃である１０５℃に１時間曝された後も、全試料において光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは、−５０〜＋５０ｎｍを満たしており、その変化量は０．４ｎｍ〜５．３ｎｍ、平均２．３ｎｍと１０ｎｍ未満であり、極めて小さいものとなった。
【００６８】
これに対し、エージング処理を施していない比較例の試料では、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が８個り、その変化量は最低でも３７．１ｎｍ、最大では１２７．７ｎｍ、平均８７．７ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００６９】
【表３】
2004145020.tif 000005
【００７０】
表３より明らかなように、試料グループ３は、エージング処理温度＋２０℃である１７０℃に１時間曝された後も、全試料において光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは−５０〜＋５０ｎｍを満たしており、その変化量は１．７ｎｍ〜６．９ｎｍ、平均４．６ｎｍと１０ｎｍ未満であり、極めて小さいものとなった。
【００７１】
これに対し、エージング処理を施していない比較例の試料では、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が８個あり、その変化量は最低でも５７．２ｎｍ、最大では１２７．３ｎｍ、平均８７．５ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００７２】
【表４】
2004145020.tif 000006
【００７３】
表４より明らかなように、試料グループ４は、エージング処理温度＋２０℃である２２０℃に１時間曝された後も、全試料において光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは−５０〜＋５０ｎｍを満たしており、その変化量は２．２ｎｍ〜８．４ｎｍ、平均６．１ｎｍと１０ｎｍ未満であり、極めて小さいものとなった。
【００７４】
これに対し、エージング処理を施していない比較例の試料では、全試料にて光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしておらず、その変化量は最低でも６０．７ｎｍ、最大では１４５．７ｎｍ、平均９８．２ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００７５】
【表５】
2004145020.tif 000007
【００７６】
表５より明らかなように、試料グループ５は、エージング処理温度＋２０℃である３２０℃に０．５時間曝された後も、全試料において光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは−５０〜＋５０ｎｍを満たしており、その変化量は３．６ｎｍ〜８．９ｎｍ、平均６．２ｎｍと１０ｎｍ未満であり極めて小さいものとなった。
【００７７】
これに対し、エージング処理を施していない比較例の試料では、全数にて光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしておらず、その変化量は最低でも７７．８ｎｍ、最大では１３６．５ｎｍ、平均１０５．５ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００７８】
【表６】
2004145020.tif 000008
【００７９】
表６より明らかなように、試料グループ６は、接着剤２が劣化を生じない上限温度である４００℃に０．５時間曝された後も、全試料において光ファイバ１ｂの突き出し量Ａは−５０〜＋５０ｎｍを満たしており、その変化量は５．６ｎｍ〜８．８ｎｍ、平均７．１ｎｍと１０ｎｍ未満であり、極めて小さいものとなった。
【００８０】
これに対し、エージング処理を施していない比較例の試料では、全試料にて光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしておらず、その変化量は最低でも８８．６ｎｍ、最大では１４９．８ｎｍ、平均１１５．７ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００８１】
【表７】
2004145020.tif 000009
【００８２】
表７より明らかなように、試料グループ７は、４００℃に０．５時間曝された後、全試料にて光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしておらず、その変化量は最低でも５５．０ｎｍ、最大では１２６．９ｎｍ、平均９４．６ｎｍと極めて大きいことが判る。
【００８３】
なお、エージング処理を施していない比較例の試料をグループ７と同様の４００℃に０．５時間さらした後の、光ファイバ突き出し量の変化は既に表６に示してある為割愛する。
【００８４】
グループ７において、光ファイバの突き出し量が大きく変化した理由は、４４０℃でエージング処理を施した為、接着剤２が劣化し、光ファイバ１ｂを保持することが不可能となったためである。
【００８５】
【表８】
2004145020.tif 000010
【００８６】
表８より明らかなように、試料グループ２は、エージング処理温度＋４０℃である１２５℃に１時間曝された後、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が２個あり、その変化量は最低でも１３．９ｎｍ、最大では８８．７ｎｍ、平均３７．７ｎｍと大きいことが判る。
【００８７】
１２５℃に１時間曝した後、光ファイバの突き出し量が大きく変化した理由は、８５℃のエージング処理にて、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間に存在する応力は解放されているが、エージング処理温度を４０℃上回る温度環境下では、８５℃では解放仕切れなかった応力が解放されてしまうためである。
【００８８】
【表９】
2004145020.tif 000011
【００８９】
表９より明らかなように、試料グループ３は、エージング処理温度＋４０℃である１９０℃に１時間曝された後、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が３個あり、その変化量は最低でも１７．７ｎｍ、最大では８８．８ｎｍ、平均４６．９ｎｍと大きいことが判る。
【００９０】
１９０℃に１時間曝した後、光ファイバの突き出し量が大きく変化した理由は、１５０℃のエージング処理にて、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間に存在する応力は解放されているが、エージング処理温度を４０℃上回る温度環境下では、１５０℃では解放仕切れなかった応力が解放されてしまうためである。
【００９１】
【表１０】
2004145020.tif 000012
【００９２】
表１０より明らかなように、試料グループ４は、エージング処理温度＋４０℃である２４０℃に１時間曝された後、光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしていない試料が８個あり、その変化量は最低でも２６．０ｎｍ、最大では１１７．１ｎｍ、平均７５．９ｎｍと大きいことが判る。
【００９３】
２００℃に１時間曝した後、光ファイバの突き出し量が大きく変化した理由は、２４０℃のエージング処理にて、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間に存在する応力は解放されているが、エージング処理温度を４０℃上回る温度環境下では、２００℃では解放仕切れなかった応力が解放されてしまうためである。
【００９４】
【表１１】
2004145020.tif 000013
【００９５】
表１１より明らかなように、試料グループ５は、エージング処理温度＋４０℃である３４０℃に０．５時間曝された後、全試料にて光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしておらず、その変化量は最低でも５０．５ｎｍ、最大では１３６．４ｎｍ、平均８７．７ｎｍと大きいことが判る。
【００９６】
３４０℃に０．５時間曝した後、光ファイバの突き出し量が大きく変化した理由は、３００℃のエージング処理にて、フェルール１ａと光ファイバ１ｂ間に存在する応力は解放されているが、エージング処理温度を４０℃上回る温度環境下では、３００℃では解放仕切れなかった応力が解放されてしまうためである。
【００９７】
【表１２】
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【００９８】
表１２より明らかなように、試料グループ６は、エージング処理温度＋４０℃である４４０℃に０．５時間曝された後、全数にて光ファイバ１ｂの突き出し量Ａが−５０〜＋５０ｎｍを満たしておらず、その変化量は最低でも５７．６ｎｍ、最大では１４６．９ｎｍ、平均９２．７ｎｍと大きいことが判る。
【００９９】
４４０℃に０．５時間曝した後、光ファイバの突き出し量が大きく変化した理由は、接着剤２が劣化するため、光ファイバ１ｂを保持することが不可能となった為である。
【０１００】
以上、表１〜表７ではエージング処理温度は８５〜４００℃が適当であることがわかる。更に上記エージング処理温度をｔ℃ととした時、ｔ‘＝（ｔ＋２０）℃以下の温度環境において、光ファイバ突き出し量が一般的な規格である−５０〜＋５０ｎｍを上回るもしくは下回ること及び、上記ファイバスタブ３先端部の光ファイバ突き出し量が１０ｎｍ以上変化することを抑止可能であることがわかる。ただし、ｔ≧３８０の時、ｔ‘＝４００である。また、表８〜表１１よりエージング処理を施した試料はエージング処理温度＋４０℃の温度環境では、光ファイバ突き出し量が一般的な規格である−５０〜＋５０ｎｍを上回るもしくは下回ること及び、上記ファイバスタブ３先端部の光ファイバ突き出し量が１０ｎｍ以上変化することを抑止することが不可能であることが判る。また、表１２より、エージング処理温度上限である４００℃でエージング処理を施した試料であっても、４００℃を上回る温度環境下では光ファイバ突き出し量が一般的な規格である−５０〜＋５０ｎｍを上回るもしくは下回ること及び、上記ファイバスタブ３先端部の光ファイバ突き出し量が１０ｎｍ以上変化することを抑止することが不可能であることが判る。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、フェルールの貫通孔に光ファイバを接着固定してなるファイバスタブは、上記フェルール貫通孔に上記光ファイバを接着固定した後、８５〜４００℃でエージング処理した後、先端部に対し曲率半径５〜３０ｍｍ程度の曲面加工を施し、さらに上記曲面に鏡面研磨を施すことにより、エージング処理温度＋２０℃以下の温度環境に曝した後、上記ファイバスタブの先端面における光ファイバの突き出し量を一般的な規格である−５０〜＋５０ｎｍに維持することが可能となる。ただし、エージング処理温度が３８０〜４００℃の時は、上記ファイバスタブの先端面における光ファイバの突き出し量を一般的な規格である−５０〜＋５０ｎｍに維持することが可能な温度環境は、接着剤の劣化を考慮し、４００℃となる。さらに光ファイバの突き出し量の変化量を１０ｎｍ未満にすることができ、光ファイバは、フェルールの貫通孔に接着固定されているため、ファイバスタブを接着剤のガラス転移点付近の温度、若しくは、ガラス転移点以上の温度環境にさらした場合、接着剤が軟化し上記フェルールと上記光ファイバ間の残留応力が解放され、光ファイバのフェルールに対する位置が変動し、光ファイバ突き出し量が一般的な規格である−５０〜＋５０ｎｍを上回るもしくは下回ること及び、上記ファイバスタブ先端部の光ファイバ突き出し量が１０ｎｍ以上変化することを抑止可能となり、ファイバスタブと光コネクタの良好な接続状態を維持することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明のファイバスタブの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明のファイバスタブの種々の実施形態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の光モジュールを示す断面図である。
【図４】従来の光モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ…フェルール
１ｂ…光ファイバ
２…接着剤
３…ファイバスタブ
３ａ…ファイバスタブの先端面
３ｂ…ファイバスタブの後端面
４…溶接部
５…スリーブ
６…スリーブケース
７…ホルダ
８…光レセプタクル
９…光素子
１０…レンズ
１１…ケース
１２…光モジュール
１３ａ…プラグフェルール
１３ｂ…光ファイバ
１４…光コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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