(57)【要約】【課題】マークを付ける等の煩雑で不確実な方法によらず、簡易に且つ誤りなく保持ケースから取り出されている光ファイバを区別する。【解決手段】複数の光ファイバ１０４Ｃ、１０６Ｃのうち１本の光ファイバ１０４Ｃを、他の光ファイバ１０６Ｃと異なる角度で前記保持ケース１２０の端部１２０Ａから取り出すための分岐収容溝（案内部）１２３Ｂを、当該保持ケース１２０内に形成する。【選択図】　　　図４
2004045615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバデバイスを収容した保持ケースの一端部から、複数の光ファイバが取り出されている光モジュールにおいて、
前記複数の光ファイバのうち特定の光ファイバを、他の光ファイバと異なる角度で前記保持ケースの端部から取り出す案内部を、当該保持ケースの一端部に形成し、
該保持ケースの一端部から、前記特定の光ファイバを、前記他の光ファイバから区別可能に取り出した
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１において、
前記保持ケースが、
前記光ファイバデバイス及びこれとつながっている光ファイバを収容する収容部を有すると共に、自身のみで保持ケース全体の外的強度を維持し得る強度を有し、且つ素材として低熱膨張材料からなるケース本体を備える
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項２において、
前記収容部が、
前記光ファイバデバイス及びこれとつながっている光ファイバであって前記保持ケースの一端部から取り出される全光ファイバを収容可能な大きさを有する収容溝と、前記異なる角度で取り出すべき特定の光ファイバを分岐して収容可能であって前記案内部を構成する分岐収容溝とを備えた
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項３において、
前記収容溝と分岐収容溝が、
前記保持ケースの前記一端部に向かって拡開する扇状溝部のほぼ中央に、該扇状溝部を前記収容溝と分岐収容溝とに分離する突起を配置することによってそれぞれ形成されている
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
光ファイバデバイスを収容した保持ケースの一端部から複数の光ファイバが取り出されている光モジュールにおける前記保持ケースにおいて、
低熱膨張材料によって構成され、自身のみで保持ケース全体の外的強度を維持し得る強度を有すると共に、前記複数の光ファイバのうち特定の光ファイバを他のファイバと異なる角度で前記保持ケースの端部から取り出す案内部を有するケース本体を備えた
ことを特徴とする光モジュール用保持ケース。
【請求項６】
請求項５のいずれかに記載されている光モジュール用保持ケースにおけるケース本体の製造方法であって、
低熱膨張金属の粉末とバインダ樹脂とを混練して成形材料を生成する工程と、
前記収容部相当の成形部を含む所定の金型を用いた射出成形によって前記成形材料を所定の成形体とする工程と、
前記成形体に含まれる前記バインダ樹脂を、全体の形状を維持しながら除去する工程と、
前記バインダ樹脂が除去された前記成形体を焼結させる工程と、を含む
ことを特徴とする光モジュール用保持ケースのケース本体の製造方法。
【請求項７】
光ファイバデバイスを収容した保持ケースの一端部から、複数の光ファイバが取り出されている光モジュールの製造方法において、
前記光ファイバデバイス及びこれとつながっている光ファイバであって前記保持ケースの一端部から取り出される全光ファイバを、前記保持ケース内の所定の位置に収容し、特定の箇所のみで仮止めする工程と、
該仮止めされた全光ファイバの中で、前記保持ケースから異なる角度で取り出すべき特定の光ファイバを分岐し、分岐した特定の光ファイバを該異なる角度での取り出しを可能とする案内部に収容する工程と、を含み、
前記保持ケースの一端部から、前記特定の光ファイバを、前記他の光ファイバから区別可能に取り出した光モジュールを得る
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバカプラ等の光モジュール、この光モジュールにおける光ファイバの被覆層が除去された部分を保護する保持ケース、及び、そのケース本体及び光モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明における光ファイバには、コア及びクラッドからなる裸光ファイバの周囲に一次被覆（プライマリコーティング）を施した単心或いは多心の光ファイバ素線のほか、これに二次被覆（セカンダリコーティング）を施した光ファイバ心線等を含むものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、光ファイバカプラ、光ファイバフィルタ、光ファイバ減衰器等の光モジュールは、光ファイバデバイスの一部の領域において被覆層を除去する必要があるため、この被覆層が除去された領域（カップリング領域：光分岐結合領域）を保持ケースによって保護している。
【０００４】
図１０に従来の光タップカプラ（光モジュール）１の構造例を示す。
【０００５】
光タップカプラ１における光ファイバデバイス２は２本の光ファイバ（素線）４、６から構成されている。光ファイバ４、６は、カップリング領域５において被覆層が除去され、裸光ファイバ４Ｂ、６Ｂが露出している。裸光ファイバ４Ｂ、６Ｂは溶融延伸手法によって所定の条件で一体化されており、この例では光ファイバ４Ａから入射された光がカップリング領域５において、例えばほぼ９９：１の割合で分岐され、メイン光ファイバ４Ｃ及びモニタ用光ファイバ６Ｃからそれぞれ出力されるようになっている。
【０００６】
このカップリング領域５における裸光ファイバ４Ｂ、６Ｂは外部からの衝撃に極めて弱いため、保持ケース８によって保護されている。
【０００７】
保持ケース８は、カップリング領域５を支持するためのサブストレート１０と、このサブストレート１０を含めて光ファイバデバイス２の全体を収容する筒部材（補強部材）１２とで構成されている。サブストレート１０は一般的に石英系ガラスによって形成されており、このサブストレート１０上に樹脂１４によって光ファイバデバイス２が固定される。この際、カップリング領域５はサブストレート１０から少し浮上し、所定の張力状態で保持される。
【０００８】
ここでサブストレート１０の素材としてガラスを用いるのは、裸光ファイバ４Ｂ、６Ｂの熱膨張率と略同じ熱膨張率にするためである。このようにすると、光モジュール製造時に対して使用時の温度環境が異なる場合に、光ファイバデバイス２のカップリング領域５に過渡的な張力変動が作用するのを防止できる。
【０００９】
筒部材１２は、一般的に、十分な剛性を有するステンレススティールによって形成され、内部に固定される光ファイバデバイス２及びサブストレート１０を外部の衝撃から保護する。
【００１０】
筒部材１２の軸方向の両端１２Ａ、１２Ｂはシール部材によって密封されており（図示省略）、水分・塵・埃等が内部に侵入するのが防止されている。
【００１１】
光モジュール１は、このような構成からなり、結果として保持ケース８の一端部１２Ａから複数の光ファイバ４、６（この例ではメイン光ファイバ４Ｃ及びモニタ用光ファイバ６Ｃ）が取り出された態様で使用される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の光モジュールは、その機能上、使用に当たって保持ケースの一端部から取り出される光ファイバを、メイン光ファイバとモニタ光ファイバとに区別しなければならない。
【００１３】
ところが、保持ケースの一端部から取り出される光ファイバ、即ち裸光ファイバに一次被覆を施した光ファイバ素線や、これに二次被覆を施した光ファイバ心線は、業界で同一規格ものもが標準的に使用されており、外観では区別できない。即ち、これらの光ファイバは、基本的に皆同一の態様で保持ケースの一端部から取り出される。
【００１４】
そこで、取り出した光ファイバを区別する必要がある場合、従来の光モジュールでは、一方の光ファイバにマークをつける等の処理を行っていた。
【００１５】
しかしながら、この方法は、マークが消失してしまうと両者の区別がつかなくなってしまうため、当該光モジュールを使用する際に、再度測定をして確認し直す必要が生じるという問題があった。
【００１６】
また、カップリング領域からマークを付けるべき位置までには若干の距離があるため、間違いなくマークをつけるためには細い光ファイバを手繰るような作業を行う必要があり、作業性が低くコスト高になり易いという問題もあった。特に、多数の光ファイバから複数の光ファイバを区別するような場合には、区別するべき光ファイバの１本１本を手繰りながらマークをつける必要があり、作業性は著しく低下した。
【００１７】
本発明はこのような問題を解消するためにされたものであり、マークを付ける等の煩雑で不確実な方法によらず、製造中及び使用時の双方において簡易に且つ誤りなく必要な光ファイバを区別することのできる光モジュール及びこれに関連する保持ケースを提供することをその課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ファイバデバイスを収容した保持ケースの一端部から、複数の光ファイバが取り出されている光モジュールにおいて、前記複数の光ファイバのうち特定の光ファイバを、他の光ファイバと異なる角度で前記保持ケースの端部から取り出す案内部を、当該保持ケース内に形成し、該保持ケースの端部から、前記特定の光ファイバを、前記他の光ファイバから区別可能に取り出したことにより上記課題を解決した。
【００１９】
本発明においては、特定の光ファイバ（１本でも複数本でも可）を他の光ファイバ（１本でも複数本でも可）と異なる角度で保持ケースの一端部から取り出すことに着目し、そのための案内部を当該保持ケース内に形成するようにした。従って、当該特定の光ファイバは、保持ケースからの露出態様により他の光ファイバと区別することができる。
【００２０】
本発明に係る光モジュールは、マークを付けるという作業が必要ないだけでなく、付けたマークが消失して経時的に区別がつかなくなってしまうこともない。そのため、常に信頼性のある視認・識別機能を有し、当該光モジュールを使用する際に、再度測定をして確認し直す必要もなくなり、製品の製造コストの低減、及び作業者の負担軽減が実現できる。
【００２１】
なお、特定の光ファイバを他の光ファイバと異なる角度で取り出すための案内部は、区別しようとする特定の光ファイバの種類（の数）に応じて適宜に複数形成してもよい。
【００２２】
本発明において、好ましい実施態様は、前記保持ケースが、前記光ファイバデバイス及びこれとつながっている光ファイバを収容する収容部を有すると共に、自身のみで保持ケース全体の外的強度を維持し得る強度を有し、且つ素材として低熱膨張材料からなるケース本体を備える構成とされていることである。
【００２３】
この構成は、要は、サブストレート自体を低熱膨張材料（例えばインバー合金等の低熱膨張金属）で構成し、これをそのまま保持ケースの本体、即ち、自身のみで保持ケース全体の外的強度を維持し得る強度を有する部材として用いるようにしたものである。
【００２４】
なお、ここでいう「自身のみで保持ケース全体の外的強度を維持し得る強度を有する」という用語は、従来の２重構造に対応して用いられる概念であり、一つのケース本体自体が従来のサブストレート機能とこのサブストレートの外側に設けられる補強用の筒部材（外殻部材）の機能とを兼ねることを意味している。
【００２５】
この構成に係る保持ケースの「ケース本体」は、例えば、低熱膨張材料の粉末とバインダ樹脂とを混練して成形材料を生成する工程と、前記収容部相当の成形部を含む所定の金型を用いた射出成形によって前記成形材料を所定の成形体とする工程と、前記成形体に含まれる前記バインダ樹脂を、全体の形状を維持しながら除去する工程と、前記バインダ樹脂が除去された前記成形体を焼結させる工程と、を含む手順（いわゆる粉末金属射出成形を利用した手順）により製造することができる。
【００２６】
このようなケース本体を備えた保持ケースを採用すると、従来の２重構造と比較して製品サイズをよりコンパクトにすることができ、又、石英ガラスによるサブストレートよりも形状をより柔軟に設定することができる。従って、この柔軟性を利用して、本発明における前記案内部を含む収容部の形成を当該保持ケースの本体の形成と同時に実現でき、様々な用途の光モジュールに対して本発明を容易に適用できるようになる。
【００２７】
例えば、前記収容部が、前記光ファイバデバイス及びこれとつながっている光ファイバであって前記保持ケースの一端部から取り出される全光ファイバを収容可能な大きさを有する収容溝と、前記異なる角度で取り出すべき特定の光ファイバを分岐して収容可能であって前記案内部を構成する分岐収容溝とを備えた構成とすることも容易である。
【００２８】
このような収容部を形成することにより、複数の光ファイバを光ファイバデバイスごと前記収容溝に収容して特定の箇所のみの仮止めを行い、次にこの状態から角度を異ならせたい特定の光ファイバを分岐収容溝（案内部）に分岐するだけで、本発明が適用された光モジュールを実現できる。
【００２９】
なお、この場合、前記収容溝と分岐収容溝は、例えば、前記保持ケースの前記一端部に向かって拡開する扇状溝部のほぼ中央に、該扇状溝部を前記収容溝と分岐収容溝とに分離する突起を配置するようにすれば、両者（収容溝と分岐収容溝）を簡易に且つ同時に形成できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００３１】
図１〜６に、本発明の実施形態に係る光モジュール１００（光ファイバカプラ）を示す。この光モジュール１００は、光ファイバデバイス１０２と、この光ファイバデバイス１０２を保持する保持ケース１２０と、を備える。
【００３２】
なお、この光ファイバデバイス１０２については、図１０に示した従来の光ファイバデバイス２とほぼ同様の構成であるので、同一又は類似する部分・部材については符号の下二桁を互いに一致させることにより構成・作用等の説明は省略する。
【００３３】
保持ケース１２０は、長手方向の収容部１２２を有するケース本体１２４と、この収容部１２２を覆うようにしてケース本体１２４の蓋体座部１２４Ａに嵌め込まれる蓋体１２６によって主に構成される。ここでは、ケース本体１２４及び蓋体１２６の双方とも、低熱膨張金属（例えばインバー合金）によって構成され、さらに金めっきが施されている。ただし、蓋体１２６については、例えば石英系ガラスによって構成するようにしても構わない。
【００３４】
図３、図４に示されるように、ケース本体１２４の収容部１２２には、保持ケース１２０の前記一端部１２０Ａに向かって拡開する扇状溝部１２３が形成されている。扇状溝部１２３のほぼ中央には突起１２３Ｔが配置され、この突起１２３Ｔによって扇状溝部１２３は収容溝１２３Ａと分岐収容溝１２３Ｂとに分離されている。
【００３５】
図５に示されるように、収容溝１２３Ａは、光ファイバデバイス１０２及びこれとつながる全光ファイバ１０４、１０６を収容可能な大きさを有する。一方、分岐収容溝１２３Ｂは、異なる角度で取り出されるべき光ファイバ１０６Ｃのみを分岐して収容可能であって、該光ファイバ１０６Ｃの取り出し方向を規定する「案内部」を構成する。
【００３６】
一方、収容部１２２の扇状溝部１２３のケース本体中央寄りには、該扇状溝部１２３の底面１２３Ｄよりもさらに深い底面１２５Ｄを有する中央溝１２５が形成されている。この中央溝１２５には、そのカップリング領域１０５の両側に相当する位置（２カ所）に堰１２５Ａが立設されている。堰１２５Ａは、中央溝１２５の一部を仕切ることにより、この部分に光ファイバデバイス１０２を固定する際に使用する樹脂の拡散を防止するための樹脂溜まり１２５Ｂを形成する。
【００３７】
ここで、説明の便宜上、この光モジュール１００の製造工程を説明しながら、当該光モジュール１００の構成を更に詳細に説明する。
【００３８】
この光モジュール１００を組み立てる場合、先ず、収容部１２２の収容溝１２３Ａに光ファイバデバイス２及びこれとつながる全光ファイバ１０４、１０６を挿入・位置決めする。
【００３９】
次いで、図６に示されるように、カップリング領域１０５の両側に位置する樹脂溜まり１２５Ｂに光ファイバデバイス１０２を固定するための紫外線硬化樹脂１３０を充填する。なお、この際、中央溝１２５の存在により、光ファイバデバイス１０２のカップリング領域１０５は、ケース本体１２４Ａには直接接触しない。
【００４０】
この状態を維持しながら、上方から紫外線を照射すると、紫外線硬化樹脂１３０が硬化し、光ファデバイスイバ１０２は、まず、樹脂溜まり１２５Ｂの位置で固定される。その後、分岐収容溝１２３Ｂに収容するべき光ファイバ１０６Ｃを該分岐収容溝１２３Ｂに分岐・収容する。次いで分岐部分（収容溝１２３Ａ）を紫外線硬化樹脂で固定する。光ファイバデバイス１０２は、樹脂溜まり１２５Ｂの位置で固定された状態とされているため、この分岐・固定作業は容易である。
【００４１】
この結果、光ファイバ１０６Ｃは案内部としての分岐収容溝１２３Ｂによって光ファイバ１０４Ｃに対して「異なる角度」で保持ケース１２０の一端部１２０Ａから取り出される（露出する）ことになる。分岐収容溝１２３Ｂは扇状溝部１２３に配置した突起１２３Ｔの存在によって形成されているため、この「異なる角度」は、時が経過しても変化することはない。
【００４２】
製造工程の説明に戻って、光ファイバ１０６Ｃを分岐させた後は、ケース本体１２４の蓋体座部１２４Ａに蓋体１２６を嵌め込み、更に該ケース本体１２４と蓋体１２６との間にエポキシ系の樹脂を塗布することにより両者１２４、１２６を一体化する。
【００４３】
また、ケース本体１２４の両端部にシール部材（図示略）を塗布することにより、光モジュール１００の内部を完全に密封し、水分・塵・埃等が内部に侵入するのを防止する。
【００４４】
次に、インバー合金によって構成される保持ケース１２０のケース本体１２４は下記の手法によって製造される。
【００４５】
図７に示されるように、先ず、インバー合金粉末と樹脂バインダとを混ぜて練り上げて流動性の高い成形用材料を生成する（ステップ：Ａ）。その後、この成形用材料を所定の金型に充填し、射出成形手法によって成形体を得る（ステップ：Ｂ）。この成形体は、将来のケース本体１２４と基本的に同一形状であるが、綿密な計算の下で最終形状より大きめに設定されている。また、この成形体には前述した収容部１２２、即ち、扇状溝部１２３（収容溝１２３Ａ、分岐収容溝１２３Ｂ、突起１２３Ｔ）、中央溝１２５、或いは該中央溝１２５を堰１２５Ａによって仕切ることにより形成される樹脂溜まり１２５Ｂ等がすべて形成されている。
【００４６】
次に、所定の温度条件によって成形体を加熱して、成形体に含まれている上記バインダ樹脂を除去する（ステップ：Ｃ）。この後、当該成形体を焼結させれば、インバー合金のみによって構成されたケース本体１２４を得ることが出来る（ステップ：Ｄ）。なお、この焼結工程において成形体は収縮するが、前述したように射出成形時の金型がこの収縮を考慮して大きめに設定されているため、高い寸法精度の完成品を得ることが出来る。
【００４７】
この光モジュール１００においては、光ファイバデバイス１０２を保持するケース本体１２４自体が保持ケース全体の外的強度を維持し得る強度を有し、外殻部材を構成している。従って、従来のサブストレート１０及び筒部材１２による二重構造と比較して、光モジュール１００全体をよりコンパクトにすることができる。
【００４８】
また、高強度のインバー合金に対して、光ファイバデバイス１０２を組み付けるので、組立て中の破損等が防止できる。その結果、製品の歩留まりを向上させることができ、一方、組立て工程が簡略化されることから、製造コストも低減できる。特に、ケース本体１２４の金属粉末射出成形の際に案内部（分岐収容溝１２３Ｂ）を含む必要な構造を全て同時に形成できるため、極めてシンプルな製造工程となる。
【００４９】
なお、このようにして製造した光モジュール１００全体をチューブ状の熱又は光収縮性フィルム樹脂（図示略）によって被覆して、更に水分・塵等の進入を防止を完璧化するようにしても良い。このようにした場合には、既にケース本体１２４によって必要な強度が確保されているので、端部のシール部材や蓋体１２６の嵌め込みを省略できることもある。
【００５０】
なお、上記実施形態においては、案内部（分岐収容溝）を形成することにより、２本の光ファイバのうちの１本を他の１本に対して角度を変えて取り出すようにしていたが、本発明では、分岐させる光ファイバの数や分岐態様については特に限定されない。
【００５１】
例えば、図８（Ａ）に示されるように、多数の光ファイバＦ１１〜Ｆ１３に対して１本の光ファイバＦ１４のみを角度を変えて取り出すようにしてもよい。また、図８（Ｂ）に示されるように、２本の光ファイバＦ２１、Ｆ２２を他の１本の光ファイバＦ２３に対して角度を変えて取り出すようにしてもよく、あるいは、図８（Ｃ）に示されるように、光ファイバＦ３１、Ｆ３２をそれぞれ光ファイバＦ３３に対して区別可能に取り出すような構成としたものでもよい。
【００５２】
いずれも構成も、上述した実施形態をベースにして突起Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ３１、Ｔ３２付近の形状関係を若干変更するだけで対応できる。
【００５３】
一方、このように、本発明は、金属粉末射出成形によって製造したケース本体を含む保持ケースに適用すると多くの利点を得られるが、本発明自体は、このようなケース本体を有していなくても適用可能である。
【００５４】
図９にその一例を示す。
【００５５】
この実施形態では、図１０を用いて説明した従来例における筒部材１２に相当する部材を軸方向に沿って分割することにより２つの筒部材片２１２Ａ、２１２Ｂで構成し、このうちの一方または双方に上記実施形態で示した収容溝１２３Ａ、分岐収容溝１２３Ｂ、及び突起２２３Ｔに類似する収容溝２２３Ａ、分岐収容溝（案内部）２２３Ｂ、及び突起２２３Ｔを形成した樹脂キャップ２４０を配置するようにしている。
【００５６】
その上で、樹脂キャップ２４０ごとエポキシ系の接着剤にて両筒部材片２１２Ａ、２１２Ｂを合体・固着すると、保持ケース２２０の一端部２２０Ａから一方の光ファイバ２０６Ｃが他方の光ファイバ２０４Ｃに対して異なる角度で取り出されるような光モジュール２００を得ることができる。樹脂キャップ２４０は、筒部材片２１２Ａ、２１２Ｂの素材によっては該筒部材片２１２Ａ、２１２Ｂと一体的に形成しても良い。
【００５７】
なお、その他構成は図１０の構成と基本的に同様であるため、同一又は類似の部分に図中で下２桁が同一の符号を付すにとどめ、重複説明は省略する。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、マークを付ける等の煩雑で不確実な方法によらず、製造中及び使用時の双方において簡易に且つ誤りなく必要な光ファイバを区別することのできる光モジュール及びこれに関連する保持ケースを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光モジュールを示す分解斜視図
【図２】図１の矢視ＩＩ方向から見た端面図
【図３】上記光モジュールのケース本体の平面図
【図４】図１の矢視ＩＶ方向から見た部分拡大斜視図
【図５】図３の矢視Ｖ付近の部分拡大図
【図６】図５の矢視ＶＩ−ＶＩ線に沿う部分断面図
【図７】上記光モジュールの保持ケースのケース本体を製造する工程を示すブロック図
【図８】案内部の他の構造例を示す部分平面図
【図９】本発明の他の実施形態に係る光モジュールを示す分解斜視図
【図１０】従来の光モジュールの構造を示す部分断面図
【符号の説明】
１００、２００…光モジュール
２、１０２…光ファイバデバイス
８、１２０、２２０…保持ケース
１２２…収容部
１２３…扇状溝部
１２３Ａ…収容溝
１２３Ｂ…分岐収容溝
１２３Ｔ…突起
１２４…ケース本体
１２５…中央溝
１２６…蓋体
【図１】
2004045615.tif 000003
【図２】
2004045615.tif 000004
【図３】
2004045615.tif 000005
【図４】
2004045615.tif 000006
【図５】
2004045615.tif 000007
【図６】
2004045615.tif 000008
【図７】
2004045615.tif 000009
【図８】
2004045615.tif 000010
【図９】
2004045615.tif 000011
【図１０】
2004045615.tif 000012