(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面側に複数本の光ファイバを保持して整列させる複数の溝部が並列に形成されてなる光ファイバ整列部を有すると共に、前記光ファイバ整列部の溝部長手方向と直角な断面形状は、表面の幅方向中央部が窪んでいる光ファイバアレイ用基板において、
幅方向中央部における溝部の深さを、幅方向両端側における溝部の深さよりも浅くすると共に、幅方向中央部における溝部の頂部間の距離を、幅方向両端側における溝部の頂部間の距離よりも短くすることによって、前記各光ファイバの中心軸の高低差が小さくなるように構成したことを特徴とする光ファイバアレイ用基板。
【請求項２】
各溝部に保持される各光ファイバの中心軸位置間のピッチが均一であって、各溝部の底頂部を結ぶ直線の長さをピッチの長さの基準とした場合に、幅方向中央部における溝部間のピッチの長さが、幅方向両端側における溝部間のピッチの長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ用基板。
【請求項３】
各溝部の底頂部を結ぶ直線の長さをピッチの長さの基準とした場合における各溝部間のピッチの長さが、対応する各溝部に保持される各光ファイバの中心軸位置間のピッチと同一またはそれよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ用基板。
【請求項４】
前記光ファイバ整列部の裏面側に、複数の溝部が並列に形成されてなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光ファイバアレイ用基板。
【請求項５】
前記光ファイバ整列部の幅方向寸法が、その表面から裏面までの厚み方向寸法の５／３倍よりも長いことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバアレイ用基板。
【請求項６】
プリフォームを線引き加工することにより請求項１に記載した光ファイバ整列部を連続して成形する工程を含む光ファイバアレイ用基板の製造方法において、
線引き加工後における光ファイバ整列部の理想とする複数の溝部に対応する相対的に大きな複数の大溝部を少なくとも表面側に形成してなる予備プリフォームを作製する予備工程と、該予備プリフォームを線引き加工することにより得られた予備光ファイバ整列部の複数の溝部の状態と、前記理想とする複数の溝部の状態との相違を検出し、その検出結果に基づいて複数の大溝部の状態を補正してなるプリフォームを作製する補正工程とを含むことを特徴とする光ファイバアレイ用基板の製造方法。
【請求項７】
前記補正工程では、一度補正してなるプリフォームを更に線引き加工し、これにより得られた光ファイバ整列部の複数の溝部の状態と、前記理想とする複数の溝部の状態との相違を検出し、その検出結果に基づいて複数の大溝部の状態を更に補正してなるプリフォームを作製する工程を、１回以上行うことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバアレイ用基板の製造方法。
【請求項８】
前記補正工程を終了することにより最終的に得られたプリフォームは、幅方向中央部における大溝部の深さが、幅方向両端側における大溝部の深さよりも浅いことを特徴とする請求項６または７に記載の光ファイバアレイ用基板の製造方法。
【請求項９】
前記補正工程を終了することにより最終的に得られたプリフォームは、幅方向中央部における大溝部間のピッチが、幅方向両端側における大溝部間のピッチよりも短いことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の光ファイバアレイ用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記予備工程で製作される予備プリフォームは、少なくとも表面側に平面をなす表面を基準として実質的に同一の大きさで且つ実質的に同一の形状とされた複数の大溝部が実質的に同一のピッチで形成されてなることを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の光ファイバアレイ用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバアレイ用基板及びその製造方法に係り、詳しくは、複数本の光ファイバを保持して整列させる複数の溝部が並列に形成されてなる光ファイバ整列部を有する光ファイバアレイ用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、光通信網の大容量化や高速化等に伴って、１本の光ファイバを複数本（例えば８本）に分岐させる光スプリッター、光を波長領域毎に分波する光分波器、更には光の方向を変換する光スイッチ等を構築する構成要素として、光ファイバアレイ用基板（以下、単に基板ともいう）が高頻度で使用されるに至っている。この基板は、ガラスや樹脂等からなると共に、複数本の光ファイバを保持して整列させる複数の溝部（通例はＶ溝）が並列に形成された光ファイバ整列部を有してなる。
【０００３】
この基板の作製は、従来より、ガラス材料のプレス加工（例えば特許文献１参照）、樹脂材料の射出成型、またはそれらの材料からなる板状体の研削・研磨加工、もしくはシリコン単結晶からなる板状体の異方性エッチング等により行われていた。しかしながら、上記のプレス加工では、所定の寸法公差に入るまでＶ溝を精密研磨仕上げする必要がありコストの高騰を招き、また上記の研削・研磨加工では、加工工数の増加や作業の煩雑化ひいては良品率の低下を招き、更に上記の異方性エッチングでは、材料自体が高価な上に加工設備も高価であり且つ加工に長時間を要するため量産に不適切である。したがって、ここで列挙した何れの手法によるにしても、上記の基板を作製するには極めて不適切であり、致命的とも言える問題を有していることになる。
【０００４】
このような問題に対処すべく、例えば下記の特許文献２、３によれば、プリフォーム（ガラス母材）を加熱・軟化させて線引き加工（延伸成形ともいう）することにより略相似形で縮小化された基板を成形することが開示されている。詳述すると、特許文献２には、Ｖ溝を形成したプリフォームの表面が加熱・軟化によって若干引き伸ばされてその幅方向中央部が窪むことに起因してその幅方向中央部のＶ溝とその周辺のＶ溝とに高低差が生じることを回避する目的で、プリフォームの側面の断面形状（Ｖ溝長手方向と直角な断面形状）を凸Ｒ形とし、且つプリフォームの内部に貫通孔を形成することが開示されている。また、特許文献３には、少なくとも１つの赤外線放射装置等を備えた放射線源によってプリフォームを加熱するに際して、プリフォームを通過する間にパワーの高々半分がプリフォームに吸収されるようなスペクトル分布を有する放射線源を使用することによって、線引き加工されるべきプリフォームの全体を均一に加熱することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２９６８０２号公報
【特許文献２】特開２００４−８６１５１号公報
【特許文献３】特表２００５−５０５４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の特許文献２に開示された基板の製造方法は、プリフォームの側面に対する加熱が均一化されるのみならず、線引き加工時にプリフォーム内部の貫通孔の圧力を制御して大気圧よりも高圧にすることにより、Ｖ溝が形成された表面の幅方向中央部における凹みが修正されて、幅方向中央部のＶ溝とその周辺のＶ溝との高低差が低減されることが期待できる。
【０００７】
しかしながら、この特許文献２に開示の製造方法によるにしても、貫通孔の内部圧力を制御する装置が必要となり、線引き加工装置の大型化や複雑化ひいてはコストの高騰を招くと共に、内部圧力を適切値に調整するための困難化や煩雑化を余儀なくされる。しかも、このように貫通孔の内部圧力を高めることにより表面の幅方向中央部における凹みが修正されたとしても、その表面の一部のみが修正される傾向にあり、表面全域をフラットな表面とすることは困難であることが推認できる。
【０００８】
したがって、この方法により作製された基板は、幅方向中央部のＶ溝とその周辺のＶ溝との全ての高低差が適切に低減されているとは限られず、これに起因して各Ｖ溝に保持して整列される複数本の光ファイバの高さに不当なバラツキが生じる虞があるのみならず、各Ｖ溝のピッチ誤差（単一ピッチ誤差）も大きくなる虞があるという問題を有している。特に、近年においては、光伝送の低損失化等が要求されていることから、基板の各溝に保持される光ファイバは、従来と比較して高精度に位置決めされて整列させる必要性が生じており、したがって上述の各溝の高低差やピッチ誤差の問題は、顕著となって現れているのが実情である。
【０００９】
また、上記の特許文献３に開示された製造方法によれば、線引き加工時にプリフォーム全体を均一に加熱するものであるため、表面の変形を抑制できる点においては有効であると言える。
【００１０】
しかしながら、この特許文献３に開示の製造方法によるにしても、プリフォーム全体を均一に加熱し得るようにするためには、極めて大型で複雑な構成の装置が必要となり、コストの高騰を招くと共に、温度調整が極めて面倒且つ煩雑となる。しかも、プリフォームの加熱・軟化時には表面張力の影響を受けること等を考慮すれば、上記のようにプリフォーム全体に対する加熱の均一化のみでは、表面の幅方向中央部に凹みが生じる減少を確実に除去できるとは言い難いことから、光伝送の損失が略零となるように、その表面における複数のＶ溝の高低差やピッチ誤差を可及的に小さくするという近年の厳格な要請に応じることは極めて困難なことである。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、装置の不当な大型化や複雑化更にはコストの高騰を招くことなく、光ファイバアレイ用基板の各溝部に複数本の光ファイバを極めて正確に位置決めして整列させ得るようにすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明は、少なくとも表面側に複数本の光ファイバを保持して整列させる複数の溝部が並列に形成されてなる光ファイバ整列部を有すると共に、前記光ファイバ整列部の溝部長手方向と直角な断面形状は、表面の幅方向中央部が窪んでいる光ファイバアレイ用基板において、幅方向中央部における溝部の深さを、幅方向両端側における溝部の深さよりも浅くすると共に、幅方向中央部における溝部の頂部間の距離を、幅方向両端側における溝部の頂部間の距離よりも短くすることによって、前記各光ファイバの中心軸の高低差が小さくなるように構成したことに特徴づけられる。ここで、「溝部」とは、Ｖ溝の範疇に入る溝を意味する（以下、同様）。
【００１３】
このような構成によれば、製造方法の簡素化等に由来して、基板における光ファイバ整列部の幅方向中央部が窪んでいるにも拘わらず、基板の幅方向位置に応じて、溝部の深さ及び溝部の頂部間の距離を変えるという工夫を講じることによって、これらの各溝部に保持される複数本の光ファイバの正確な位置決めが行われ得ることになる。即ち、表面の幅方向中央部が窪んでいる状態の下で、幅方向中央部の溝部の深さを相対的に浅く、且つ幅方向両端側の溝部の深さを相対的に深く形成し、しかも幅方向中央部の溝部の頂部間の距離を相対的に短く、且つ幅方向両端側の溝部の頂部間の距離を相対的に長くすることによって、これらの溝部に保持される複数本の光ファイバの高低差を効果的に小さくすることが可能となる。この場合、複数の溝部の深さ及び頂部間の距離は、表面の形状に応じてその深さを変えることが好ましく、従って表面の幅方向中央が最も窪み且つ両端側に移行するに連れて窪み度合いが漸次小さくなる表面形状である場合には、複数の溝部は、幅方向中央から両端側に移行するに連れて深さが漸次深く且つ頂部間の距離が漸次長くなるように形成されていることが好ましい。また、このように表面の幅方向中央部が窪んだ光ファイバ整列部を有する基板を作製するに際しては、例えば従来（特許文献３に記載の技術）のように基板の線引き加工時にプリフォーム全体を可能な限り均一に加熱するような大型且つ複雑な装置を使用する必要性がなくなり、コスト面やメンテナンス面においても有利となる。尚、この基板の構成は、製造方法がプリフォームの線引き加工である場合に好適となるものの、いかなる方法によって製造されたものであってもよく、例えば線引き加工時にプリフォーム全体を均一に加熱するような装置を使用して基板が製造される場合をも排除するものではない（後述する他の基板も同様）。また、この基板に形成される溝部の数は、特に限定されるわけではないが、４本以上或いは８本以上であって、１６本以下或いは３２本以下であることが好ましい（後述する他の基板も同様）。
【００１４】
また、上記の構成によれば、各溝部に保持される各光ファイバの中心軸位置間のピッチが均一であって、各溝部の底頂部を結ぶ直線の長さをピッチの長さの基準とした場合に、幅方向中央部における溝部間のピッチの長さを、幅方向両端側における溝部間のピッチの長さよりも短く、或いは、各溝部の底頂部を結ぶ直線の長さをピッチの長さの基準とした場合における各溝部間のピッチの長さを、対応する各溝部に保持される各光ファイバの中心軸位置間のピッチと同一またはそれよりも長くすることができる。ここで、溝部の底頂部とは、溝部の両内側面における両直線部の延長線の交点を意味する。
【００１５】
以上の基板においては、光ファイバ整列部の裏面側に、複数の溝部が並列に形成されていてもよい。
【００１６】
このようにすれば、基板における光ファイバ整列部の表面側のみならず、裏面側にも複数本の光ファイバを保持して整列させることができ、光通信網の大容量化や高速化に適切に対処可能となる。このような使用態様の下では、光ファイバ整列部の裏面側に形成される複数の溝部についても、既述の表面側の各溝部と同様の構成とすることが好ましい。
【００１７】
そして、光ファイバ整列部の幅方向寸法が、その表面から裏面までの厚み方向寸法の５／３倍よりも長い場合に、上記のように光ファイバ整列部の表裏両面側に複数の溝部を形成することが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、基板の製造方法として、プリフォームの線引き加工を採用する場合に有利となる。即ち、基板における光ファイバ整列部の幅方向寸法が厚みに比して相当長い場合、つまり光ファイバ整列部が相対的に薄肉である場合には、これに対応した形態を有し且つ表面側にのみ複数の大溝部が形成されたプリフォームを線引き加工する際の加熱・軟化により、大溝部の形成に伴って表面積が大きくなっている表面側に伸びが生じ、これに起因してその表面側の幅方向中央部が凸になるように光ファイバ整列部が全体的に湾曲変形して反りが発生するという現象が現れる。このような現象は、光ファイバ整列部の幅方向寸法が厚み方向寸法の５／３倍よりも長い場合或いは２倍よりも長い場合に顕著となる傾向がある。従って、このような光ファイバ整列部である場合に、その裏面側にも複数の溝部が形成されるようにすれば、加熱・軟化を伴う線引き加工によってその表面側の幅方向中央部が凸になる光ファイバ整列部の反りの発生が回避される。そして、この場合には、光ファイバ整列部の表面側及び裏面側の何れについても、幅方向中央部が窪むという現象が現れる。尚、光ファイバ整列部の幅方向寸法が厚み方向寸法の２倍以下好ましくは５／３倍以下であれば、表面側のみに複数の溝部を形成した場合であっても、上記の線引き加工に起因して表面側の幅方向中央部が凸となるように光ファイバ整列部に反りの発生する確率が極めて低く、且つ、光ファイバ整列部の表面側及び裏面側の双方について幅方向中央部が窪むという現象が現れる傾向にある。
【００１９】
以上の基板の構成において、光ファイバ整列部の少なくとも表面側に形成されている複数の溝部の高低差は、±０．２μｍ未満であることが好ましい。換言すれば、複数の溝部に保持される各光ファイバの中心軸の高低差が、±０．２μｍ未満となるように構成されていることが好ましい。
【００２０】
このようにすれば、以上の構成を備えた基板が、既述の光スプリッター、光分波器、及び光スイッチ等を構築する構成要素として使用される場合に、良好な光伝送が行われ得ることになり、光通信網の大容量化等を図る上で極めて有利となる。因みに、従来の製造方法（例えば特許文献１、２、３に開示の方法）では、上記の高低差を±０．５μｍ程度にできるに留まっていたが、本発明者等が完成した後述する製造方法を用いることによって、上記の高低差を±０．２μｍ未満（好ましくは±０．１μｍ未満）とすることが可能となった。
【００２１】
また、上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る方法は、プリフォームを線引き加工することによりこの欄の冒頭で述べた光ファイバ整列部を連続して成形する工程を含む光ファイバアレイ用基板の製造方法において、線引き加工後における光ファイバ整列部の理想とする複数の溝部に対応する相対的に大きな複数の大溝部を少なくとも表面側に形成してなる予備プリフォームを作製する予備工程と、該予備プリフォームを線引き加工することにより得られた予備光ファイバ整列部の複数の溝部の状態と、前記理想とする複数の溝部の状態との相違を検出し、その検出結果に基づいて複数の大溝部の状態を補正してなるプリフォームを作製する補正工程とを含むことに特徴づけられる。ここで、上記の「溝部の状態」とは、溝部に保持される光ファイバの断面を示す仮想円の中心軸位置がいずれの位置にあるかの状態を意味し、また上記の「理想とする複数の溝部」とは、複数本の光ファイバを極めて正確に位置決めして保持し得る複数の溝部を意味する。
【００２２】
このような方法によれば、従来のように単に理想的な複数の大溝部が形成されたプリフォームを線引き加工して光ファイバ整列部を成形するのではなく、そのようなプリフォームを線引き加工することにより得られた予備光ファイバ整列部の複数の溝部の状態と、理想的な光ファイバ整列部の複数の溝部の状態との相違、例えば複数の溝部の配列方向の歪みに伴う各溝の高低差やピッチ誤差を検出して、その検出結果に基づいて複数の大溝部の状態を補正してなるプリフォームを作製し、そのプリフォームを線引き加工することにより最終的にこの欄の冒頭で述べた光ファイバ整列部を得ることになる。従って、理想的な予備のプリフォームの線引き加工中に生じる正当な縮小変形以外の不当な変形を加味して、実際に使用するプリフォームが作製されることになるので、最終的に得られる光ファイバ整列部には、線引き加工中に生じる不当な変形が殆ど反映されなくなる。この結果、最終的に得られる光ファイバ整列部における複数の溝部の状態は、理想とする複数の溝部の状態に極めて近いものとなり、その各溝に保持される複数本の光ファイバは極めて正確に位置決めされ得ることになるため、光伝送或いは光接続を行う上で高品位の基板を得ることが可能となる。しかも、このような製造方法であれば、線引き加工装置の不当な大型化や複雑化を回避することができ、製造コストの低廉化をも図ることが可能となる。尚、この製造方法においては、上記の補正してなるプリフォームを、その粘度が１０3〜１０8ｄＰａ・ｓとなるように加熱しつつ線引き加工して、最終的に光ファイバ整列部を得るようにすることが好ましい。
【００２３】
この場合、前記補正工程では、一度補正してなるプリフォームを更に線引き加工し、これにより得られた光ファイバ整列部の複数の溝部の状態と、前記理想とする複数の溝部の状態との相違を検出し、その検出結果に基づいて複数の大溝部の状態を更に補正してなるプリフォームを作製する工程を、１回以上行うようにしてもよい。
【００２４】
すなわち、上記の予備プリフォームを補正してなるプリフォームを更に線引き加工し、これにより得られた光ファイバ整列部の複数の溝部の状態と、前記理想とする複数の溝部の状態との相違を検出し、その検出結果に基づいて複数の大溝部の状態を更に補正してなるプリフォームを作製すれば、前記理想とする複数の溝部の状態により近い光ファイバ整列部を得ることが可能となる。そして、このようにプリフォームの複数の大溝部の状態を補正する工程を、複数回（多数回）に亘って行えば、光ファイバ整列部を理想的なものとすることが可能となる。
【００２５】
以上の方法において、前記補正工程を終了することにより最終的に得られたプリフォームは、幅方向中央部における大溝部の深さが、幅方向両端側における大溝部の深さよりも浅いことが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、既に述べたように、加熱・軟化を伴う線引き加工に起因して、最終的に得られた光ファイバ整列部の表面側における幅方向中央部が窪んでいる場合であっても、幅方向中央部の溝部の深さが相対的に浅く、且つ幅方向両端側の溝部の深さが相対的に深く形成されているので、これらの溝部に保持される複数本の光ファイバの高低差が極めて小さくなり、各光ファイバの正確な位置決めが可能となる。
【００２７】
また、前記補正工程を終了することにより最終的に得られたプリフォームは、幅方向中央部における大溝部間のピッチが、幅方向両端側における大溝部間のピッチよりも短いことが好ましい。
【００２８】
このようにすれば、既に述べたように、加熱・軟化を伴う線引き加工に起因して、最終的に得られた光ファイバ整列部の表面側における幅方向中央部が窪んでいる場合であっても、これらの溝部に保持される複数本の光ファイバの断面を示す仮想円の中心軸位置誤差（理想原点からの位置ずれ）が極めて小さくなり、各光ファイバの正確な位置決めが可能となる。具体的には、その誤差は、複数本の光ファイバの中心軸間の平均距離の±０．０８％にすることができる。特に、この事は、光ファイバの中心軸間のピッチが１３０μｍを超える場合に有効であり、誤差を小さくする効果が顕著である。尚、上記の理想原点とは、以下のようにして求められる点である。すなわち、先ず、ｎ個のＶ溝にｎ本の光ファイバを載置したと仮定して、それぞれ光ファイバの中心軸位置（Ｘ１，Ｙ１），…，（Ｘｎ，Ｙｎ）を求めると共に、これらの点から最小二乗法を用いて直線を求め、この直線をＸ´軸として、（Ｘ１，Ｙ１），…，（Ｘｎ，Ｙｎ）を、（Ｘ´１，Ｙ´１），…，（Ｘ´ｎ，Ｙ´ｎ）に座標変換する。次に、Ｙ´１，…，Ｙ´ｎの中で最大値と最小値の絶対値が等しくなるように、（Ｘ´１，Ｙ´１），…，（Ｘ´ｎ，Ｙ´ｎ）を、Ｙ´軸方向に平行移動（オフセット）させ、Ｘ´軸上に理想ピッチ（例えば２５０μｍ）で配置したｎ個の点を、それらの点とそれぞれ対応するＸ´１〜Ｘ´ｎとのＸ´軸方向の差のうち、最大と最小の絶対値が等しくなるように再配置した点を、上記の理想原点（Ｘｉ１，Ｙｉ１），…，（Ｘｉｎ，Ｙｉｎ）とする。
【００２９】
また、前記予備工程で製作される予備プリフォームは、少なくとも表面側に平面をなす表面を基準として実質的に同一の大きさで且つ実質的に同一の形状とされた複数の大溝部が実質的に同一のピッチで形成されていることが好ましい。
【００３０】
このようにすれば、線引き加工後における光ファイバ整列部の理想とする複数の溝部に対応する複数の大溝部を表面側に有する予備プリフォームを、容易に且つ正確に作製することが可能となる。即ち、予備プリフォームの作製は、平面をなす表面を基準として、各溝部の大きさ、形状、及びピッチをそれぞれ実質的に同一とするだけでよく、複雑な加工等が不要となると共に、理想的な各溝部の状態を正確に作り出す上で有利となる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように本発明に係る光ファイバアレイ用基板によれば、該基板の光ファイバ整列部が、その表面の幅方向中央部が窪んでいる状態の下で、幅方向中央部が幅方向両端側よりも、溝部の深さが浅く且つ溝部の頂部間の距離が短くなるように形成されることによって、これらの溝部に保持される複数本の光ファイバの高低差が小さくなるように構成されているため、光ファイバの位置決め精度が向上する。しかも、このように表面の幅方向中央部が窪んだ光ファイバ整列部を有する基板を作製するに際しては、例えば従来（特許文献３に記載の技術）のように基板の線引き加工時にプリフォーム全体を可能な限り均一に加熱するような大型且つ複雑な装置を使用する必要性がなくなり、コスト面やメンテナンス面においても有利となる。
【００３２】
一方、本発明に係る光ファイバアレイ用基板の製造方法によれば、理想とする複数の大溝部が形成された予備プリフォームの線引き加工中に生じる正当な縮小変形以外の不当な変形を加味して、実際に使用するプリフォームが作製されることになるので、最終的に得られる光ファイバ整列部には、線引き加工中に生じる不当な変形が殆ど反映されなくなる。この結果、最終的に得られる光ファイバ整列部における複数の溝部の状態は、理想とする複数の溝部の状態に極めて近いものとなり、その各溝に保持される複数本の光ファイバは極めて正確に位置決めされ得ることになる。しかも、このような製造方法であれば、線引き加工装置の不当な大型化や複雑化を回避することができ、製造コストの低廉化をも図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００３４】
先ず、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る光ファイバアレイ用基板１の概略構成を説明する。同図に示すように、基板１は、表面側に複数（図例では８本）の直線状の溝部（Ｖ溝）２が形成された光ファイバ整列部３と、該光ファイバ整列部３に隣接して形成され且つＶ溝２の底部よりも低い平面４ａを有するテラス部４とを備えてなる。そして、光ファイバ整列部３の複数のＶ溝２には、複数本の光ファイバ５が載置され、テラス部４の平面４ａには、各光ファイバ５の被覆部５ａが載置されると共に、各Ｖ溝２に光ファイバ５が載置された状態で上方から押さえ板６が載せられ、接着剤等によりこれらが固着されるようになっている。この場合、基板１は、ガラスからなるか或いは非晶質ガラス中に結晶を析出させた結晶化ガラスからなる。
【００３５】
図２及び図３は、基板１における光ファイバ整列部３のＶ溝２長手方向と直角な断面形状を示すものであって、基板１としては、図２に示すように光ファイバ整列部３の表面側にのみＶ溝２が形成されたものと、図３に示すように光ファイバ整列部３の表面側と裏面側との双方にＶ溝２が形成されたものとがある。この場合、図２に示す光ファイバ整列部３は、幅方向寸法ａが厚み方向寸法ｂの５／３倍であるのに対して、図３に示す光ファイバ整列部３は、幅方向寸法ａが厚み方向寸法ｂの７／３倍である。そして、これらの光ファイバ整列部３の両側面３ａは凸状の湾曲面（好ましくは凸状の円弧面）とされている。
【００３６】
図４は、上記２種の光ファイバ整列部３のＶ溝２長手方向と直角な断面形状（表面側部位の断面形状）を拡大し且つ誇張して示すものである。同図に示すように、光ファイバ整列部３は、表面の幅方向中央部が窪んでおり、詳細には幅方向中央が最も窪み且つ幅方向両端側に移行するに連れて窪み度合いが漸次小さくなっている。そして、幅方向中央部に存するＶ溝２の深さＡは、幅方向両端側に存するＶ溝２の深さＡよりも浅く、詳細には幅方向中央から幅方向両端側に移行するに連れてＶ溝２の深さＡが漸次深くなっている。また、幅方向中央部に存するＶ溝２の頂部（Ｖ溝２の山部分の頂点）間の距離は、幅方向両端側に存するＶ溝２の頂部間の距離よりも短くなっている。つまり、幅方向両端側では幅方向中央部よりもＶ溝２の頂部が高い位置にあってＶ溝２に光ファイバ５がより奥まで入り込んでおり、その両部位では光ファイバ５の高低差が極めて小さい（図例では高低差がない）ため、必然的に、幅方向中央部の方が幅方向両端側よりもＶ溝２の頂部間の距離が短くなっている。更に、各Ｖ溝２の底頂部７を結ぶ直線の長さをピッチの長さの基準とした場合に、幅方向中央部に存するＶ溝２間のピッチｐは、幅方向両端側に存するＶ溝２間のピッチｐよりも短く、詳細には幅方向中央から幅方向両端側に移行するに連れてＶ溝２間のピッチｐが漸次長くなっている。また、各Ｖ溝２間のピッチｐは、対応する光ファイバ５の配列ピッチ（光ファイバ５の中心軸５ａ間の距離）Ｐと同一であるか、それよりも長くなっている。尚、同図から明らかなように、各Ｖ溝２にそれぞれ保持された光ファイバ５の各配列ピッチＰは均一とされている。
【００３７】
このような構成であると、各Ｖ溝２に保持される各光ファイバ５の高低差が極めて小さくなる。尚、図３に示す光ファイバ整列部３の裏面側に形成されている複数のＶ溝２についても、上記と同様の構成とすることができる。また、図５に示すように、テラス部を有しない基板１、即ち光ファイバ整列部３のみからなる基板１についても、上記と同様の構成とすることができる。
【００３８】
次に、上記のような構成の光ファイバ整列部３を有する基板１の製造方法を説明する。この場合、基板１の製造は、図６に示すように、表面側（または表面側と裏面側との双方）に複数の大溝部（大Ｖ溝）８が形成されたプリフォーム９を、ヒーター１０で加熱しながら一対のローラ１１によって線引き加工し、カッター１２で所定長さに切断することにより行われる。尚、この後、必要に応じてテラス部４を形成するための加工等が行われる。
【００３９】
具体的な製造手順は、先ず予備工程として、光ファイバ整列部の理想とする複数のＶ溝に対応する複数の大Ｖ溝を形成してなる予備プリフォーム、この実施形態では、図７に示すように、平面をなす表面Ｈを基準として、実質的に同一の大きさ（同一の深さＢ）で且つ同一の形状とされた複数の大Ｖ溝８を実質的に同一のピッチＰ１で形成してなる予備プリフォーム９Ｘを作製する。尚、この予備プリフォーム９Ｘの両側面９ａは、ヒーター１０による加熱を均一化するために凸状の湾曲面（好ましくは凸状の円弧面）とされている。
【００４０】
そして、この予備プリフォーム９Ｘを、図６に示す態様で線引き加工することにより、基板１の予備光ファイバ整列部３Ｘを得る。この予備光ファイバ整列部３Ｘは、図８に示すように、線引き加工時の加熱・軟化に起因して、表面の幅方向中央部が窪んだ状態となり、また中央部が幅方向に引き出されて伸びるため、各Ｖ溝２のピッチＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ…が幅方向中央部で相対的に長く且つ幅方向両端側で相対的に短くなると共に、各Ｖ溝２に保持される光ファイバ５の高低差が幅方向中央部で相対的に低く且つ幅方向両端側で相対的に高くなる。
【００４１】
次に、補正工程として、このような各Ｖ溝２のピッチの狂い及び光ファイバ５の高低差を測定し、その測定結果と線引き加工による縮小率とを加味して、上記ピッチの狂い及び高低差が線引き加工後に生じないような補正をしてなるプリフォーム９を作製する。この補正後のプリフォーム９は、図９に示すように、各大Ｖ溝８のピッチＰＡ、ＰＢ、ＰＣ…が幅方向中央部で相対的に短く且つ幅方向両端側で相対的に長くなると共に、各Ｖ溝２の深さＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤが幅方向中央部で相対的に浅く且つ幅方向両端側で相対的に深くなるように形成する。
【００４２】
そして、この補正後のプリフォーム９を、図６に示す態様で線引き加工することより、既述の図４に示すような断面形状、即ち各Ｖ溝２のピッチの誤差が極めて小さく且つ各Ｖ溝２に保持される光ファイバ５の高低差も極めて小さい断面形状を有する基板１の光ファイバ整列部３が得られる。
【実施例】
【００４３】
本発明の実施例１として、幅方向寸法が４ｍｍ、厚み方向寸法が１ｍｍ、各溝間のピッチが１２７μｍである８芯の基板（光ファイバ整列部）を作製するために、全てが同一深さの８本の大Ｖ溝が形成された予備プリフォームを作製し、その粘度が１０3〜１０8ｄＰａ・ｓとなるようにヒーターで加熱しながら予備プリフォームを線引き加工した。これによって得られた基板の光ファイバ整列部においては、図１０に点線の特性曲線Ｇａとして示すように、幅方向中央のＶ溝に載置する光ファイバの中心軸が幅方向両端のＶ溝のそれよりも０．８μｍ程度低くなっている。そして、この８つのＶ溝に載置する光ファイバの中心軸の位置の偏倚量を、線引き加工による縮小率でそれぞれ除算し、それらの除算値に応じた分だけ補正してなるプリフォームを作製した。更に、この補正後のプリフォームを再度同じく線引き加工した結果、これにより得られた光ファイバ整列部は、図１０に実線の特性曲線Ｇｂとして示すように、幅方向中央のＶ溝に載置する光ファイバの中心軸が幅方向両端のＶ溝のそれよりも０．２μｍ程度低くなるまでに改善された。尚、特性曲線Ｇａ及びＧｂの各点は、Ｙ´軸（Ｘ´軸と直交する軸）方向において、各Ｖ溝に載置する光ファイバの中心軸の前記した理想原点からの位置ずれを示している。また、図１１に点線の特性曲線Ｇｃとして示すように、幅方向中央部におけるＶ溝の底頂部間のピッチが相対的に短く、且つ幅方向両端側におけるＶ溝の底頂部間のピッチが相対的に長く形成されている。また、Ｖ溝の底頂部間のピッチは、同図に実線の特性曲線Ｇｄとして示される光ファイバの中心軸間のピッチよりも長く形成されている。
【００４４】
本発明の実施例２として、幅方向寸法が３．７５ｍｍ、厚み方向寸法が１．２ｍｍ、各溝間のピッチが２５０μｍである８芯の基板（光ファイバ整列部）を作製するために、８本の大Ｖ溝が全て同一ピッチで形成された予備プリフォームを作製し、その粘度が１０3〜１０8ｄＰａ・ｓとなるようにヒーターで加熱しながら予備プリフォームを線引き加工した。これによって得られた基板の光ファイバ整列部においては、図１２（ａ）に点線の特性曲線Ｇｅとして示すように、幅方向中央部のＶ溝間の光ファイバの中心軸ピッチが幅方向両端部のＶ溝間の光ファイバの中心軸ピッチよりも０．４μｍ程度長く、単一ピッチ誤差としては±０．２μｍ程度になっている。尚、図１２（ｂ）に示す特性曲線Ｇｈ及びＧｉの各点は、Ｘ´軸方向において、各Ｖ溝に載置する光ファイバの中心軸の理想原点からの位置ずれを示すものである。そして、この８本のＶ溝のピッチの偏倚量を、線引き加工による縮小率でそれぞれ除算し、それらの除算値に応じた分だけ補正してなるプリフォームを作製した。更に、この補正後のプリフォームを再度同じく線引き加工した結果、これにより得られた光ファイバ整列部は、図１２（ａ）に実線の特性曲線Ｇｆで示すように単一ピッチ誤差が±０．１μｍ程度で、同図（ｂ）に実線の特性曲線Ｇｉで示すように上記の位置ずれが±０．０５μｍ程度となるまでに改善された。
【００４５】
本発明の実施例３として、幅方向寸法が厚み方向寸法の５／３倍を超え、具体的には、幅方向寸法が４ｍｍ、厚み方向寸法が１ｍｍ、各溝間のピッチが１２７μｍである８芯の基板（光ファイバ整列部）を作製するために、表面側に大Ｖ溝が形成され且つ裏面側に大Ｖ溝が形成されていない予備プリフォームを作製し、その粘度が１０3〜１０8ｄＰａ・ｓとなるようにヒーターで加熱しながら予備プリフォームを線引き加工した。これによって得られた基板の光ファイバ整列部は、図１３（ａ）に示す曲線Ｇｊのように表面が凸になると共に図１３（ｂ）に示す曲線Ｇｋのように裏面が凹となり、全体として２０μｍ以上の大きな反りが発生した。次に、上記と同様のプリフォームの裏面側に８本の大Ｖ溝を形成し、このプリフォームを同じく線引き加工した。これにより得られた光ファイバ整列部は、図１４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す曲線Ｇｍ、Ｇｎのように、表面及び裏面が同等に僅かに幅方向中央部が窪む形状となり、反りの発生は解消した。尚、この場合には、光ファイバが保持される表面側に１０本のＶ溝を形成し、幅方向両端のＶ溝をダミー溝とする一方、光ファイバが保持されない裏面側には８本のＶ溝を形成しておけば、両者の区別を容易に行い得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバアレイ用基板の概略構成及びこれに保持される光ファイバを示す斜視図である。
【図２】前記光ファイバアレイ用基板の縦断正面図である。
【図３】前記光ファイバアレイ用基板の他の例（溝部形成部が表裏両側に存在する例）を示す縦断正面図である。
【図４】前記光ファイバアレイ用基板の表面側部分を示す部分拡大縦断正面図である。
【図５】前記光ファイバアレイ用基板の他の例（テラス部が存在しない例）を示す平面図である。
【図６】前記光ファイバアレイ用基板を製造している状態を示す概略図である。
【図７】前記光ファイバアレイ用基板の製造における予備段階で使用される予備プリフォームの部分拡大縦断正面図である。
【図８】前記予備プリフォームを線引き加工して得られた予備光ファイバ整列部の部分拡大縦断正面図である。
【図９】前記光ファイバアレイ用基板の製造に実際に使用されるプリフォームの部分拡大縦断正面図である。
【図１０】前記光ファイバアレイ用基板における複数の溝部のＹ´軸方向の位置ずれを示すグラフである。
【図１１】前記光ファイバアレイ用基板における各溝部間のピッチを示すグラフである。
【図１２】図１２（ａ）は、前記光ファイバアレイ用基板における複数の溝部の単一ピッチ誤差を示すグラフ、図１２（ｂ）は、Ｘ´軸方向の位置ずれを示すグラフである。
【図１３】図１３（ａ）は、幅及び厚みが所定の関係にあり且つ表面側にのみ複数の溝部を形成してなる光ファイバアレイ用基板の線引き加工後における表面の形状を示す概略図、図１３（ｂ）は、その光ファイバアレイ用基板の線引き加工後における裏面の形状を示す概略図である。
【図１４】図１４（ａ）は、幅及び厚みが所定の関係にあり且つ表面側と裏面側との双方に複数の溝部を形成してなる光ファイバアレイ用基板の線引き加工後における表面の形状を示す概略図、図１４（ｂ）は、その光ファイバアレイ用基板の線引き加工後における裏面の形状を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  基板（光ファイバアレイ用基板）
２  Ｖ溝（溝部）
３  光ファイバ整列部
３Ｘ  予備光ファイバ整列部
７  底頂部
８  大Ｖ溝（大溝部）
９  プリフォーム
９Ｘ  予備プリフォーム
Ａ  光ファイバアレイ用基板の溝部の深さ
Ｂ  予備プリフォームの大溝部の深さ
ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤ  プリフォームの大溝部の深さ
ｐ  光ファイバアレイ用基板の各溝部の底頂部を結ぶ曲線に沿うピッチ
Ｐ  光ファイバアレイ用基板の溝部間のピッチ
Ｐ１  予備プリフォームの大溝部間のピッチ
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ  プリフォームの大溝部間のピッチ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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