(57)【要約】【課題】安価で且つ信頼性の高い光デバイスを提供する。【解決手段】光デバイス１はベース部材２を有し、このベース部材２の上面には、光ファイバテープ心線３の被覆部４が支持されている。また、ベース部材２には凹部５が設けられ、この凹部５には、光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆部４を除去して露出された各裸ファイバ６を樹脂で固定させたファイバ固定部７が設けられている。ファイバ固定部７には、各裸ファイバ６を分断するように裸ファイバ６の軸線に対して斜めに形成された横断溝９が設けられている。この横断溝９内には、裸ファイバ６を伝送する信号光の一部を反射させる光学部材１０が挿入されている。ファイバ固定部７上に載置された支持部材１１の下面には、光学部材１０で反射した光を受光する光検出器１２が固定されている。【選択図】　図１
2004085613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
前記ベース部材上に設けられ、裸ファイバを樹脂で固定させたファイバ固定部と、
前記ファイバ固定部を含む部位に設けられ、前記裸ファイバを分断するように前記裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、
前記横断溝に挿入され、前記裸ファイバを伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、
前記光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記裸ファイバは、光ファイバ心線の中間部分の被覆部を除去して形成されたものであり、
前記裸ファイバの両側の前記被覆部は、前記ベース部材の上面に支持されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項３】
前記裸ファイバは、前記ベース部材上に載置されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項４】
前記ベース部材の少なくとも一端側には、前記裸ファイバの端部を保持した接続部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項５】
前記裸ファイバは、そのクラッドの上側部分が削られたクラッド除去部を有し、
前記横断溝は、前記クラッド除去部を分断するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを伝送する光信号の光強度などをモニタするための光デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを伝送する光信号をモニタする光デバイスとしては、例えば特開平２−１５２０３号公報に記載されているものが知られている。この公報に記載の光ファイバ型光分波器は、光ファイバが上面に固定された基板を有し、この基板に形成された溝内には波長フィルタが挿入され接着されている。また、基板上には、光検出器が波長フィルタの反射面と対向するように配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、基板の上面に形成された長溝に光ファイバを挿入して固定する構造となっているため、基板の溝加工が必要となり、製造コストが高価になってしまう。また、このような構造では、光ファイバを長溝に固定する際に、誤って光ファイバを損傷させる可能性があり、この場合には光デバイスの信頼性が低下する虞がある。
【０００４】
本発明の目的は、安価で且つ信頼性の高い光デバイスを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光デバイスは、ベース部材と、ベース部材上に設けられ、裸ファイバを樹脂で固定させたファイバ固定部と、ファイバ固定部を含む部位に設けられ、裸ファイバを分断するように裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、横断溝に挿入され、裸ファイバを伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器とを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
このように裸ファイバを樹脂で固定することにより、裸ファイバを位置決めして固定するためのファイバ溝をベース部材の上面に形成する必要がない。従って、製造コストの削減が図られるため、光学部材及び光検出器等を有する光デバイスを安価に実現することができる。また、裸ファイバがファイバ溝の硬い壁面に当たって損傷することが無いため、光デバイスの信頼性を向上させることができる。さらに、ベース部材への溝加工が不要となるので、製造工程の簡略化を図ることができる。
【０００７】
好ましくは、裸ファイバは、光ファイバ心線の中間部分の被覆部を除去して形成されたものであり、裸ファイバの両側の被覆部は、ベース部材の上面に支持されている。この場合には、例えばファイバ固定部を形成する際に、予め裸ファイバの両側の被覆部をベース部材の上面に支持することで、裸ファイバがベース部材の高さ方向に傾いた状態で固定されることを防止できる。これにより、光学部材で反射または回折した光信号が光検出器に効果的に入射されるため、光検出器における受光特性を安定化させることができる。
【０００８】
また、好ましくは、裸ファイバは、ベース部材上に載置されている。この場合には、裸ファイバが樹脂で固定された状態において、ベース部材の高さ方向に対する裸ファイバの曲がりが抑えられる。これにより、光学部材で反射または回折した光信号が光検出器に効果的に入射されるため、光検出器における受光特性を安定化させることができる。
【０００９】
さらに、好ましくは、ベース部材の少なくとも一端側には、裸ファイバの端部を保持した接続部材が設けられている。これにより、光デバイスを光コネクタ等の他の光ファイバ部品に容易に接続することができる。
【００１０】
また、好ましくは、裸ファイバは、そのクラッドの上側部分が削られたクラッド除去部を有し、横断溝は、クラッド除去部を分断するように形成されている。この場合には、光学部材の光反射位置と光検出器との距離を短くすることが可能となるため、複数心の光ファイバ心線に対応して光検出器を複数有している場合に、隣接する光検出器間におけるクロストークの抑制に効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光デバイスの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
まず、本発明に係る光デバイスの第１の実施形態を図１〜図４により説明する。図１は本実施形態の光デバイスの垂直方向断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は光デバイスの要部拡大断面図である。
【００１３】
図１〜図３において、本実施形態の光デバイス１は、シリコンや石英ガラス等で形成されたベース部材２を有し、このベース部材２の上面には、多心光ファイバテープ心線３の被覆部４が支持され固定されている。また、ベース部材２には凹部５が設けられており、この凹部５には、多心光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆部４を除去して露出された複数本の裸ファイバ６を樹脂で固定させたファイバ固定部７が設けられている。
【００１４】
裸ファイバ６は、コア６ａとクラッド６ｂとからなっている（図３参照）。また、裸ファイバ６は、クラッド６ｂの上側部分が裸ファイバ６の軸心方向に平坦に削られたクラッド除去部８を有している。
【００１５】
ファイバ固定部７は、そのクラッド除去部８を除いて、各裸ファイバ６を全周にわたって樹脂で覆うように形成されている（図２参照）。また、ファイバ固定部７は、量産性の観点から、後述する金型成形により形成されている。なお、ファイバ固定部７を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂やポリフェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）樹脂等が使用される。
【００１６】
このように各裸ファイバ６を樹脂で一括して固定することにより、ベース部材２の上面に、裸ファイバ６を位置決めし固定するためのＶ溝を加工しなくて済むため、製造コストの削減を図ることが可能となる。また、裸ファイバ６を固定する際に、裸ファイバ６がＶ溝の硬い壁面に当たることがないので、裸ファイバ６の損傷を防ぐこともできる。さらに、裸ファイバを基板上のＶ溝に固定する場合には、Ｖ溝の加工と裸ファイバの配列固定という２工程が必要となるが、裸ファイバ６を樹脂で固定することで、溝加工が不要となるので、光デバイス１の製造工程を簡略化できる。
【００１７】
ファイバ固定部７には、裸ファイバ６の配列方向に延びる横断溝９が設けられている。この横断溝９は、各裸ファイバ６のクラッド除去部８を分断するように裸ファイバ６の軸線に対して斜めに形成されている。横断溝９内には、裸ファイバ６のコア６ａを伝送する信号光の一部を所定の反射率で斜め上方に反射させる光学部材１０が挿入されている。この光学部材１０は、横断溝９に対応して裸ファイバ６の軸線に対して斜めに配置されている。
【００１８】
光学部材１０の反射面側に位置するファイバ固定部７上には、支持部材１１が光学部材１０側に突き出るように載置されている。この支持部材１１の下面には、光学部材１０で反射した光を受光して電気信号に変換する光検出器１２が固定されている。この光検出器１２は、裸ファイバ６と同じ数だけ設けられている。各光検出器１２は、支持部材１１の上面に設けられたワイヤ１３を介して外部機器（図示せず）と電気的に接続されている。
【００１９】
ここで、各光検出器１２は各裸ファイバ６の上方に設けられているが、上記のように各裸ファイバ６の上側クラッド部分は削られているので、その分だけ裸ファイバ６の上側クラッド部分を削らない場合に比べて、光学部材１０の光反射位置と光検出器１２との距離が短くなる。これにより、隣接する光検出器１２間におけるクロストークを効果的に抑制することができる。
【００２０】
横断溝９内には、裸ファイバ６のコア６ａに対して屈折率を合わせるための樹脂１４が充填され、この樹脂１４の硬化によって光学部材１０が固定されている。また、光学部材１０と各光検出器１２との間を含む部位には、樹脂１４と同等の屈折率を有する樹脂１５が光学部材１０を覆うように充填されている。これにより、裸ファイバ６と光学部材１０との間、光学部材１０と各光検出器１２との間では屈折率の不連続面が生じないため、光の反射・散乱等の不具合の発生が防止される。なお、樹脂１４，１５としては、シリコーン樹脂等が使用される。
【００２１】
以上のような光デバイス１において、図３のＡ方向に裸ファイバ６を伝送されてきた信号光は、横断溝９内の樹脂１４及び光学部材１０を透過して、更に裸ファイバ６に入射され伝送される。このとき、信号光の一部は、光学部材１０で反射し、斜め上方に向かう。そして、その反射光は、樹脂１５を介して光検出器１２に達し、この光検出器１２において反射光の光強度が検出される。この光強度は電気信号に変換され、ワイヤ１３を介して外部機器（図示せず）に送られる。
【００２２】
次に、以上のような光デバイス１を製造する方法について図４により説明する。まず、多心光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆部４を除去して複数本の裸ファイバ６を露出させ、各裸ファイバ６の両側の被覆部４をベース部材２の上面に支持して固定する。
【００２３】
次いで、その状態で、ベース部材２の凹部５に樹脂を注入し、この樹脂で各裸ファイバ６を固定させたファイバ固定部７を形成する（図４（ａ）参照）。具体的には、ベース部材２に固定された多心光ファイバテープ心線３を図示しない金型内に入れた状態で、金型内に樹脂を充填させる、いわゆるインサート成形を施すことによって、ファイバ固定部７を形成する。このようなインサート成形を用いることにより、各裸ファイバ６を比較的容易にかつ強固に固定することができる。このとき、裸ファイバ６の両側の被覆部４をベース部材２の上面に固定した状態で行うことにより、ファイバ固定部７が形成しやすくなると共に、裸ファイバ６がベース部材２の高さ方向に傾いた状態で固定されることを防止できる。
【００２４】
次いで、ダイサー等によってファイバ固定部７の上部を裸ファイバ６の軸心方向に所定量だけ研削加工する。これにより、光デバイス１を高さ方向に小型にすることが可能となる。そして、ダイサー等によって、裸ファイバ６の所定領域におけるクラッド６ｂの上側部分を、その上部のファイバ固定部７と共に裸ファイバ６の軸心方向に研削加工し、裸ファイバ６にクラッド除去部８を形成する（図４（ｂ）参照）。このとき、裸ファイバ６はベース部材２の高さ方向に対してほとんど傾いていないので、クラッド６ｂの上側部分の研削加工が容易に行えると共に、光学特性が安定化するようになる。
【００２５】
次いで、ファイバ固定部７におけるクラッド除去部８の形成部位に、裸ファイバ６の軸心方向に対して斜め方向に溝加工を行い、横断溝９を形成する（図４（ｃ）参照）。
【００２６】
次いで、横断溝９内に光学部材１０を挿入し、その状態で横断溝９内に樹脂１４を充填させ、光学部材１０を固定する。また、複数の光検出器１２が実装された支持部材１１をファイバ固定部７上に載置・固定し、光学部材１０と各光検出器１２との間を含む部位に樹脂１５を充填させる。以上により、図１に示すような光デバイス１が得られる。
【００２７】
以上のように本実施形態によれば、多心光ファイバテープ心線３の裸ファイバ６を樹脂で固定するようにしたので、安価でかつ信頼性の高い光デバイスを実現できる。
【００２８】
また、裸ファイバ６はベース部材２の高さ方向に対してほとんど傾かない状態で固定されるので、光学部材１０で反射した光が光検出器１２に十分に入射されるようになる。従って、光検出器１２の受光特性を安定化させることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、凹部５を有するベース部材２を用いたが、そのようなベース部材２の代わりに、単なる平板を用いることも可能である。この場合には、光学部材１０を挿入するための横断溝９がファイバ固定部と平板とにまたがって形成されることになる。
【００３０】
本発明に係る光デバイスの第２の実施形態を図５及び図６により説明する。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
図５は本実施形態の光デバイスの垂直方向断面図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図５及び図６において、本実施形態の光デバイス２０はベース部材２１を有し、このベース部材２１には凸部２２が設けられている。ベース部材２１における凸部２２の両側方の上面には、多心光ファイバテープ心線３の被覆部４が支持され固定されている。凸部２２の上面には、多心光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆部４を除去して露出された複数本の裸ファイバ６が載置されている。
【００３２】
また、凸部２２上には、各裸ファイバ６を樹脂で固定させたファイバ固定部２３が設けられている。ファイバ固定部２３の形成方法や使用する樹脂は、第１の実施形態におけるファイバ固定部７と同様である。また、光学部材１０を挿入するための横断溝９は、ファイバ固定部２３とベース部材２１とにまたがって形成されている。
【００３３】
このような本実施形態では、多心光ファイバテープ心線３の各裸ファイバ６が凸部２２の上面に置かれているので、ファイバ固定部２３を形成した時に、裸ファイバ６がベース部材２１の高さ方向に曲がることは無い。従って、光検出器１２の受光特性をより安定化させることができる。
【００３４】
本発明に係る光デバイスの第３の実施形態を図７により説明する。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
図７において、本実施形態の光デバイス３０はベース部材３１を有し、このベース部材３１には、第１の実施形態におけるベース部材２の凹部５と同一構造の凹部３２が設けられている。この凹部３２には、多心光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆部４を除去して露出された複数本の裸ファイバ６を樹脂で固定させたファイバ固定部７が設けられている。
【００３６】
ベース部材３１の両端側にはＭＴ型コネクタフェルール３３が取り付けられている。コネクタフェルール３３は、ガイドピンを挿入するための１対のガイド穴（図示せず）と、多心光ファイバテープ心線３の裸ファイバ６を挿入するための複数のファイバ穴３４とを有している。このようなコネクタフェルール３３は、その前端面がベース部材３１の外側を向くように配置されている。そして、光ファイバテープ心線３の両端部の被覆部４を除去して露出された複数本の裸ファイバ６をコネクタフェルール３３の後端面側から各ファイバ穴３４に挿入し、接着剤等により各裸ファイバ６をコネクタフェルール３３に固定している。
【００３７】
このように光ファイバテープ心線３の両端部を保持したコネクタフェルール３３をベース部材３１に取り付けたので、そのコネクタフェルール３３を介して、光ファイバテープ心線３を他の光ファイバ部品に容易に接続することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、コネクタフェルール３３をベース部材３１の両端側に設けたが、コネクタフェルール３３をベース部材３１の一端側のみに配置してもよい。また、光ファイバテープ心線３の被覆部４全体を除去して露出させた裸ファイバ６を、ベース部材３１及びコネクタフェルール３３に組み付けてもよい。
【００３９】
また、上記のコネクタフェルール３３の代わりに、各裸ファイバ６の端部を保持したファイバアレイを設けてもよい。この場合には、光ファイバテープ心線３とＰＬＣ部品との接続が容易に行える。
【００４０】
以上、本発明に係る光デバイスの好適な実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、裸ファイバ６に、クラッド６ｂの上側部分を削ったクラッド除去部８を設けたが、そのようなクラッド除去部８は必ずしも設けなくても良い。この場合には、ベース部材上にファイバ固定部を形成した後、ファイバ固定部の上側部分を研削加工せずに、直接ファイバ固定部に横断溝９を形成すればよいため、製造工程の簡略化が図れる。
【００４２】
また、上記実施形態では、光学部材１０として、裸ファイバ６を伝送する信号光の一部を反射させるものを使用したが、裸ファイバ６を伝送する信号光の一部を回折させる光学部材を使用することもできる。
【００４３】
さらに、上記実施形態は、多心光ファイバテープ心線３の裸ファイバ６を伝送する光信号の光強度などをモニタするものであるが、本発明は、単心光ファイバ心線を有する光デバイスにも適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、裸ファイバを樹脂で固定させたファイバ固定部をベース部材上に設けたので、裸ファイバを位置決め固定するための溝部をベース部材に形成しなくて済み、これにより安価で且つ信頼性の高い光デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光デバイスの第１の実施形態を示す垂直方向断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す光デバイスの要部拡大断面図である。
【図４】図１に示す光デバイスの製造工程を示す図である。
【図５】本発明に係る光デバイスの第２の実施形態を示す垂直方向断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】本発明に係る光デバイスの第３の実施形態を示す垂直方向断面図である。
【符号の説明】
１…光デバイス、２…ベース部材、３…光ファイバテープ心線、４…被覆部、６…裸ファイバ、６ａ…コア、６ｂ…クラッド、７…ファイバ固定部、８…クラッド除去部、９…横断溝、１０…光学部材、１２…光検出器、２０…光デバイス、２１…ベース部材、２３…ファイバ固定部、３０…光デバイス、３１…ベース部材、３３…コネクタフェルール（接続部材）。
【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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