(57)【要約】【課題】簡易な構成で複数の光ファイバの光軸合わせを容易に行う。【解決手段】２心フェルール３０には第１光ファイバを挿入するための第１貫通孔３１および第２光ファイバを挿入するための第２貫通孔３２が略平行に形成され、第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間には、２心フェルール３０の端面３０ａ側から奥側へと向かうスリット３３が形成されている。２心フェルール３０のうちスリット３３の形成部位から外れた部位が固定部３４として、スリット３３の形成部位に対応する部位のうち第１貫通孔３１の形成された部位が第１可動部３５として、スリット３３の形成部位に対応する部位のうち第２貫通孔３２の形成された部位が第２可動部３６として、それぞれ機能する。第１可動部３５および第２可動部３６を外側から押圧することで、スリット３３の幅すなわち端面３０ａに露出する第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間の距離を調整する。【選択図】        図２
2005025013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが挿入される複数の貫通孔を有する基材と、
隣接する前記貫通孔の間で前記基材に形成されるスリットと
を有する光ファイバ保持部材。
【請求項２】
前記スリットの幅を調整するスリット幅調整機構をさらに有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ保持部材。
【請求項３】
前記スリット幅調整機構は、前記基材に対して前記スリットを挟む両側から押圧力を加える外部押圧部材を備えることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ保持部材。
【請求項４】
前記スリット幅調整機構は、前記基材に対して前記スリットの内側から押圧力を加える内部押圧部材を備えることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ保持部材。
【請求項５】
基部と、
前記基部から膨出する第１の膨出部と、
前記第１の膨出部に隣接して前記基部から膨出する第２の膨出部と
を有し、
前記基部と前記第１の膨出部との間に第１の光ファイバが挿通される第１の貫通孔を形成し、当該基部と前記第２の膨出部との間に第２の光ファイバが挿通される第２の貫通孔を形成すること
を特徴とする光ファイバ保持部材。
【請求項６】
前記第１の膨出部に形成される前記第１の貫通孔の開口および前記第２の膨出部に形成される前記第２の貫通孔の開口の相対的な位置および／または角度を調整する調整部材をさらに含むことを特徴とする請求項５記載の光ファイバ保持部材。
【請求項７】
基板と、
複数の貫通孔を有し、前記基板に取り付けられる光ファイバ保持部材と、
前記複数の貫通孔にそれぞれ挿入される複数の光ファイバと
を有し、
前記光ファイバ保持部材の隣接する貫通孔の間には、切り込み部が形成されていることを特徴とする光学部品モジュール。
【請求項８】
前記切り込み部の切り込み幅を可変して前記光ファイバ保持部材に挿入される前記光ファイバの光軸を調整する可変部材をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の光学部品モジュール。
【請求項９】
複数本の光ファイバが挿入、保持される光ファイバ保持部材の製造方法であって、
光ファイバが挿入される複数の貫通孔の形成位置および当該複数の貫通孔の形成位置の間に設けられるスリット部の形成位置に対応する部位に型部材をセットする第１工程と、
前記型部材がセットされた金型内に粉体を充填する第２工程と、
前記金型内の前記粉体を加熱溶融する第３工程と、
金型から取り出した成型体を、前記型部材が溶解する液体中に浸漬する第４工程と
を含む光ファイバ保持部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信機器や光計測装置において複数の光ファイバを保持するのに用いられる光ファイバ保持部材等に係り、特に、保持される複数の光ファイバの位置合わせに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディア時代の到来に伴い、情報伝達量及び速度の点から高速・大容量通信手段として光ファイバを用いた光信号による情報通信が広く行われつつある。また、光ファイバが、電話回線をはじめとして光素子を用いる多種多様の分野で頻用されるようになった。光ファイバは、通常、用途に応じ適宜の長さに切断された後、光ファイバを保持するための光ファイバ保持部材と呼ばれる円筒状の部品に挿入固定して、機器、他のファイバ、あるいは光学部品等に接続される。
【０００３】
このような光ファイバ保持部材の一種として、２本の光ファイバを保持する２心フェルールと呼ばれる光学部品が存在する。この２心フェルールには、軸方向に２本の光ファイバを収納するための２本の平行な貫通孔が形成されている。そして、これら２つの貫通孔にそれぞれ光ファイバを挿入した後、光軸中心が合うように位置合わせを行った後、接着剤等によって固定されるようになっている。
【０００４】
一方、光学部品モジュールは、レンズ、フィルタ、ミラー等の光学部品を高い精度で組み立てて構成される。このような光学部品モジュールに用いられるフィルタやハーフミラー等は、その取付角度によって周波数特性が変化してしまうという性質がある。従来の光学部品モジュールの組み立て調整においては、光ファイバの光軸調整や光学部品の角度調整が困難であり、調整に長時間を要していた。特に、従来の２心フェルールの場合、挿入された２本の光ファイバの光軸調整をそれぞれ独立して行うことが構成上できないため、さらに調整を困難としていた。
【０００５】
そこで、例えばフェルールに挿入された光ファイバの端部側を回動可能な構成とすることで、光ファイバの光軸調整が行えるようにした技術が存在する（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−５２１７７号公報（第３−５頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバの端部側を回動可能な構成とするだけでは、例えば２心フェルールなど貫通孔が複数ある（挿入される光ファイバが複数ある）場合に、これら複数の光ファイバの相対的な距離や角度が一定のままとなってしまい、調整の自由度は増加しない。また、複数の光ファイバを同時に動かすことになってしまうことから、かえって光軸の微調整が難しくなってしまう。また、光ファイバの端部側を回動可能な構成とするために部品点数が多くなり、構成が複雑化してしまう。
【０００８】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、簡易な構成で複数の光ファイバの光軸合わせを容易に行うことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明では、光ファイバ保持部材の複数の光ファイバ取付部位が独立して移動できるような構成を採用した。すなわち、本発明の光ファイバ保持部材は、光ファイバが挿入される複数の貫通孔を有する基材と、隣接する貫通孔の間で基材に形成されるスリットとを有している。
【００１０】
ここでスリットの幅を調整するスリット幅調整機構をさらに有することを特徴とすれば、スリット幅を調整することで光ファイバの取付位置の調整を行うことができる点で好ましい。このスリット幅調整機構として、例えば基材に対してスリットを挟む両側から押圧力を加える外部押圧部材を備えることを特徴とすれば、挿入される複数の光ファイバの間隔を狭める方向への調整を行うことができる点で好ましい。また、スリット幅調整機構として、例えば基材に対してスリットの内側から押圧力を加える内部押圧部材を備えることを特徴とすれば、挿入される複数の光ファイバの間隔を広げる方向への調整を行うことができる点で好ましい。
【００１１】
また、他の観点から捉えると、本発明の光ファイバ保持部材は、基部と、基部から膨出する第１の膨出部と、第１の膨出部に隣接して基部から膨出する第２の膨出部とを有し、基部と第１の膨出部との間に第１の光ファイバが挿通される第１の貫通孔を形成し、基部と第２の膨出部との間に第２の光ファイバが挿通される第２の貫通孔を形成することを特徴としている。
【００１２】
ここで、第１の膨出部に形成される第１の貫通孔の開口および第２の膨出部に形成される第２の貫通孔の開口の相対的な位置および／または角度を調整する調整部材をさらに含むことを特徴とすれば、第１の貫通孔および第２の貫通孔に挿通される２本の光ファイバの光軸合わせが容易になるという点で好ましい。
【００１３】
また、本発明の光学部品モジュールは、基板と、複数の貫通孔を有し、基板に取り付けられる光ファイバ保持部材と、複数の貫通孔にそれぞれ挿入される複数の光ファイバとを有し、光ファイバ保持部材の隣接する貫通孔の間には、切り込み部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
ここで、切り込み部の切り込み幅を可変して光ファイバ保持部材に挿入される光ファイバの光軸を調整する可変部材をさらに備えることを特徴とすれば、光ファイバの光軸調整が容易になると言う点で好ましい。
【００１５】
また、本発明の複数本の光ファイバが挿入、保持される光ファイバ保持部材の製造方法は、光ファイバが挿入される複数の貫通孔の形成位置および複数の貫通孔の形成位置の間に設けられるスリット部の形成位置に対応する部位に型部材をセットする第１工程と、型部材がセットされた金型内に粉体を充填する第２工程と、金型内の粉体を加熱溶融する第３工程と、金型から取り出した成型体を、型部材が溶解する液体中に浸漬する第４工程とを含んでいる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
―実施の形態１―
図１は、波長多重伝送方式の光通信機器等で使用される光学部品モジュールの一種であるＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）用３端子フィルタモジュール１０を示す図である。ＷＤＭ用３端子フィルタモジュール１０は、入射光用の第１光ファイバ２１および反射光用の第２光ファイバ２２が貫通配設される光ファイバ保持部材としての２心フェルール３０と、透過光用の第３光ファイバ２３が貫通配設される単心フェルール４０とを有しており、これら第１光ファイバ２１および第２光ファイバ２２の端部が露出する２心フェルール３０の端面３０ａと第３光ファイバ２３の端部が露出する単心フェルール４０の端面４０ａとが対向して配置されるようになっている。また、２心フェルール３０と単心フェルール４０との間には、２心フェルール３０に対向して第１コリメートレンズ５０が、単心フェルール４０に対向して第２コリメートレンズ６０がそれぞれ配置され、第１コリメートレンズ５０および第２コリメートレンズ６０の間には、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０が配置されている。そして、これら２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０は、長方形状の基板８０に実装されている。
【００１７】
基板８０は、例えばシリコンにて構成されており、その上面には、２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０を取り付けるための溝８１が形成されている。この溝８１は、Ｖ字状あるいは台形状であって、例えばシリコン単結晶にＫＯＨ溶液を用いて異方性エッチングを行うことによって形成することができる。この手法を用いて基板８０に溝８１を形成すると、Ｖ溝や台形型溝の幅などの加工精度をマイクロメートルオーダーで制御できるため、高い精度で各光学部品の配置、組み立てを行うことが可能になる。また、溝８１の形状や大きさは、取り付けられる光学部品に合わせて任意に構成することが可能であるが、本実施の形態では、２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０および第２コリメートレンズ６０の取付位置には異方性エッチングによって台形溝を形成し、その中央部にＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０を取り付けるための凹部として、台形溝に対して垂直方法に矩形溝をダイシング加工している。そして、基板８０に対して、２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０をそれぞれ接着し、固定している。接着には、硬度が高く且つ接着力の強い材料、例えば紫外線硬化型の接着剤やはんだ等の金属が用いられる。なお、２心フェルール３０が装着される基板８０の溝８１側部には、２心フェルール３０に貫通配設される第１光ファイバ２１、第２光ファイバ２２の光軸調整を行うための位置調整機構９０が取り付けられている。なお、基板８０としては、上述したシリコンの他、セラミックス、ガラス、プラスチックなどの硬質材料を用いることができる。
【００１８】
また、第１光ファイバ２１、第２光ファイバ２２、第３光ファイバ２３としては、直径が１２５μｍのシングルモードファイバを用いている。
さらに、単心フェルール４０は、略円柱状の形状を有しており、その直径は１．５ｍｍ、長さは１０ｍｍである。また、単心フェルール４０は石英ガラスにて構成されている。単心フェルール４０を構成する材質としては、石英ガラスの他、石英、ジルコニア、アルミナ、窒化珪素窒化アルミニウム、コージュライト、ムライト等を主成分とする結晶粒子を有するセラミックス、結晶化ガラス、金属、あるいはプラスチックが好適であり、用途や要求される精度等に応じて適宜材質を選択することができる。そして、単心フェルール４０には第３光ファイバ２３を挿入するための一つの貫通孔４１が形成されている。この貫通孔４１の直径は１２６μｍであり、第３光ファイバ２３の直径（１２５μｍ）よりも僅かに大きく、第３光ファイバ２３を挿入できるように構成されている。
【００１９】
さらにまた、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０としては、レンズの中心部と周辺部とで曲率が異なる所謂非球面レンズを用いている。これら第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０の直径は単心フェルール４０（および後述する２心フェルール３０）と同じ１．５ｍｍとした。第１コリメートレンズ５０および第２コリメートレンズ６０は、光学ガラスＢＫ−７を加熱し、金型でプレス成型することによって得た。
そして、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０は、ガラス基板の上に、スパッタ法や真空蒸着法等のプロセスで誘電体の薄膜を多層に積層したものを用いた。
【００２０】
図２は、２心フェルール３０を説明するための図であり、図２（ａ）は２心フェルール３０を端面３０ａ方向から見た正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ’断面図である。２心フェルール３０は、上述した単心フェルール４０と同様、略円柱状の形状を有しており、その直径は１．５ｍｍ、長さは１０ｍｍである。また、２心フェルール３０は石英ガラスにて構成されている。２心フェルール３０を構成する材質としては、石英ガラスの他、石英、ジルコニア、アルミナ、窒化珪素窒化アルミニウム、コージュライト、ムライト等を主成分とする結晶粒子を有するセラミックス、結晶化ガラス、金属、あるいはプラスチックが好適であり、用途や要求される精度等に応じて適宜選択することができる。そして、２心フェルール３０には第１光ファイバ２１を挿入するための第１貫通孔３１（第１の貫通孔）および第２光ファイバ２２を挿入するための第２貫通孔３２（第２の貫通孔）が略平行に形成されている。これら第１貫通孔３１および第２貫通孔３２の直径は１２６μｍであり、第１光ファイバ２１、第２光ファイバ２２の直径（１２５μｍ）よりも僅かに大きく、それぞれ第１光ファイバ２１、第２光ファイバ２２を挿入できるように構成されている。そして、第１貫通孔３１の中心と第２貫通孔３２の中心との間の距離は、３００μｍに設定されている。
【００２１】
また、第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間には、２心フェルール３０の端面３０ａ側から奥側へと向かう切り込み部としてのスリット３３が形成されている。このスリット３３は、第１貫通孔３１および第２貫通孔３２と略平行に設けられており、その幅は１００μｍ、深さは５ｍｍである。なお、２心フェルール３０は、上述したように基板８０の溝８１に接着されるが、本実施の形態では２心フェルール３０のうちスリット３３の形成部位から外れた領域ａのみを基板８０に接着し、スリット３３の形成部位に対応する領域ｂには接着を行わず、自由状態としている。これにより、本実施の形態では、２心フェルール３０のうちスリット３３の形成部位から外れた部位が固定部３４（基部）として、スリット３３の形成部位に対応する部位のうち第１貫通孔３１の形成された部位が第１可動部３５（第１の膨出部）として、スリット３３の形成部位に対応する部位のうち第２貫通孔３２の形成された部位が第２可動部３６（第２の膨出部）として、それぞれ機能するようになっている。
【００２２】
図３は、基板８０に２心フェルール３０を取り付けた状態を説明するための図であり、図３（ａ）は図１のＩＩＩａ−ＩＩＩａ’断面図、図３（ｂ）は図１のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ’断面図である。本実施の形態では、２心フェルール３０に設けられた第１貫通孔３１および第２貫通孔３２が基板８０に対して略水平となるように、換言すれば、２心フェルール３０に設けられたスリット３３が基板８０に対して略垂直となるように取り付けられている。
【００２３】
本実施の形態では、図１あるいは図３（ａ）に示すように、２心フェルール３０のスリット３３の形成位置に対応する部位の外側に、この２心フェルール３０を挟むようにスリット幅調整機構、調整部材、可変部材としての位置調整機構９０が設けられている。この位置調整機構９０は、２心フェルール３０の第１可動部３５の側部に配設される第１調整部９１と、第２可動部３６の側部に配設される第２調整部９２とを備えている。ここで、第１調整部９１は、水平方向に向かって開口するネジ穴を有し、底部が基板８０に固着される基部９１ａと、このネジ穴にねじ込まれるネジ９１ｂとを有している。一方、第２調整部９２も、水平方向に向かって開口するネジ穴を有し、底部が基板８０に固着される基部９２ａと、このネジ穴にねじ込まれるネジ９２ｂとを有している。これら第１調整部９１および第２調整部９２が、外部押圧部材として機能している。なお、上述したように、２心フェルール３０の第１可動部３５および第２可動部３６は基板８０に対して接着されていない（図３（ａ）参照）が、固定部３４は接着剤１００により基板８０に対して接着され、固定されている（図３（ｂ）参照）。
【００２４】
ここで、ＷＤＭ用３端子フィルタモジュール１０の動作について説明する。
第１光ファイバ２１には、波長の異なる複数の光が多重化されて伝送されてくる（この説明では、光に含まれる第１の波長をλ１、第２の波長をλ２とする）。この第１光ファイバ２１から出射された光は、第１コリメートレンズ５０に入射し、平行光に変換されて第１コリメートレンズ５０より出射される。そして、第１コリメートレンズ５０から出射された光は、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０に入射する。ここで、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０は、特定の波長（例えば波長λ１）の光は透過し、他の特定の波長（例えばλ２）の光は反射するという特性を有している。これにより、波長λ１の光はＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０を透過して第２コリメートレンズ６０に入射し、集束光に変換されて第２コリメートレンズ６０より出射される。そして、第２コリメートレンズ６０から出射された波長λ１の光は、集光された状態で第３光ファイバ２３に入射し、第３光ファイバ２３中を伝送されていく。一方、波長λ２の光はＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０から反射して逆方向から第１コリメートレンズ５０に入射し、集束光に変換されて第１コリメートレンズ５０より出射される。そして、第１コリメートレンズ５０から出射された波長λ２の光は、集光された状態で第２光ファイバ２２に入射し、第２光ファイバ２２中を伝送されていく。このような構成を採用することで、多重化された光を波長λ１の光と波長λ２の光とに分離することができる。
【００２５】
次に、図４に示すフローチャートを参照しながら、２心フェルール３０の製造方法について説明する。２心フェルール３０は、母材をレーザ加工あるいはイオンビームエッチングすることによって加工することも可能であるが、本実施の形態では、金型加工による手法を採用している。
【００２６】
まず、第１貫通孔３１および第２貫通孔３２を形成するための型となる型部材としての棒材、および、スリット３３を形成するための型となる型部材としての板材を加工、作製する（ステップ１０１）。本実施の形態では、これら棒材および板材を酸に可溶であって融点の高い材質のもので作製している。なお、これら棒材や板材を予め準備しておいてもよい。次に、２心フェルール３０の外形となる円柱状の金型を準備し、この金型内の所定位置にステップ１０１で準備した棒材や板材を固定してセットする（ステップ１０２）。このとき、スリット３３となる板材を挟んで第１貫通孔３１、第２貫通孔３２となる２本の棒材がセットされることになる。そして、棒材や板材がセットされた金型内に、石英ガラスの粉体を充填し（ステップ１０３）、金型内の真空引きを行って脱気する（ステップ１０４）。
【００２７】
その後、金型を加熱して内部の粉体を熔解し（ステップ１０５）、熔解後に金型を冷却し（ステップ１０６）、冷却後に金型内の成型体を取り出す（ステップ１０７）。このとき、棒材や板材は成型体内に取り込まれた状態となっている。なお、この段階で必要に応じてさらに加熱して焼成を行ってもよい。そして、取り出した成型体を硫酸や硝酸等の強酸（液体）に浸漬して、成型体中に取り込まれた棒材や板材を溶解（酸処理）する（ステップ１０８）。これにより、成型体のうち棒材が除去された部位には第１貫通孔３１あるいは第２貫通孔３２が形成され、板材が除去された部位にはスリット３３が形成される。なお、成型体を強酸に浸漬する際、同時に超音波を印加するとより効果的である。最後に、棒材や板材が除去された成型体を水洗浄して乾燥させ、２心フェルール３０を得る（ステップ１０９）。
【００２８】
本実施の形態のように、２心フェルール３０を構成する材料として石英ガラスを採用するような場合には、成形温度が比較的高温、例えば１０００℃以上となる。そこで、溶融や変形を避ける目的で、棒材や板材としてＣｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｖ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒおよび少なくともこれらの元素を１種類以上含む合金材料を用いることが好ましい。これらの材料は融点が高く、高温の成形プロセスを要する場合に適している。
【００２９】
また、２心フェルール３０の材質、すなわち金型内に充填する材料については目的とする性能に応じて適宜選択することが可能であり、型部材である棒材や板材を構成する材質は２心フェルール３０の成型プロセスに応じて選択することができる。例えば石英ガラス以外に比較的低温で成形が可能な光学ガラス材料を用いるような場合には、成形温度が比較的低温、例えば１０００℃未満となる。この場合には、棒材や板材として各種ステンレス鋼やＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉおよびこれらの元素を１種類以上含む合金を用いることができる。これらの材料は入手が容易であり、また価格も安価であるという利点を有している。
【００３０】
なお、上述した説明では、強酸によって棒材や板材を溶解して除去しているが、例えば電気分解により除去することも可能である。この場合は、棒材や板材を例えばＭｏ−Ｃｒ−Ｆｅ合金で形成し、これら棒材や板材を取り込んだ状態で成型体を形成した後、取り出した成型体を蒸留水またはエチルアルコール（９６％）と塩酸とを９５：５の割合で混合した電解液中に入れて電気分解を行う。このとき、電解液中にはステンレスの電極を入れて陰極とし、板材および棒材を正極として通電する。これらの電極間に５〜１０Ｖ程度の電圧を数秒〜数分間印加することにより板材や棒材を除去することができる。電解液の種類や通電条件等については、板材や棒材の材質や体積等によって適宜選択することができる。
【００３１】
また、上述した説明では、板材および棒材を共に強酸で融解することでスリット３３、第１貫通孔３１や第２貫通孔３２を形成していたが、いずれか一方だけに適用することも可能である。さらに、上述した説明では、粉体を焼結して２心フェルール３０を得ていたが、使用する材料によっては溶融した液体を金型内に流し込んで製造することもあり得る。
【００３２】
上述した２心フェルール３０の製造方法は光学部品の金型成形を行う際に微細な加工を施す上で全般的に有効な手法であり、上述した板材や棒材の他、任意の形状に加工した型部材を用いることが可能である。この製造方法の利点は、金型成形では型抜きが困難である微細な構造を型部材で構成することが可能となることにある。また、構造的に金型成形が不可能なもの、例えば屈曲乃至湾曲した空洞を有する内部構造であるとか、金型の開く方向に平行でない内部構造を有するといった構造体においても、本製造方法を適用すると、所定の形状に加工した型部材を金型内に設置してこの金型内に材料粉体あるいは溶融材料を充填して成型を行い、型部材を取り込んだ状態で成型体を取り出した後、型部材を溶融あるいは分解して除去することで製造が可能となる。
【００３３】
次に、本実施の形態で用いたＷＤＭ用３端子フィルタモジュール１０の組み立て方法および光軸の調整方法について説明する。
まず、２心フェルール３０の第１貫通孔３１に第１光ファイバ２１を、第２貫通孔３２に第２光ファイバ２２を、それぞれ挿入した後、これら第１貫通孔３１および第２貫通孔３２に接着剤を注入し、固定する。なお、このとき、２心フェルール３０のスリット３３形成側（端面３０ａ側）に第１光ファイバ２１および第２光ファイバ２２の端部を露出させるようにする。使用する接着剤としては、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤あるいは紫外線硬化型接着剤などを使用することができる。また、第１貫通孔３１および第２貫通孔３２に対する接着剤の注入には、注射器やディスペンサ等を用いるとよい。同様に、単心フェルール４０の貫通孔４１に第３光ファイバ２３を挿入した後、貫通孔４１に接着剤を注入し、固定する。
【００３４】
次に、溝８１を形成した基板８０の上に、第１光ファイバ２１および第２光ファイバ２２が接着固定された２心フェルール３０、第３光ファイバ２３が接着固定された単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０を装着する。装着を行う際、第１光ファイバ２１から入射光を導入し、第３光ファイバ２３から出射される出射光の光量を観測し、最も損失が低下する位置に調整を行う。位置決めを行った後、これら２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０を基板８０に接着固定する。接着に使用する接着剤としては、紫外線硬化型の接着剤もしくははんだなどの金属材を用いると好適である。本実施の形態では、光軸調整等を行って２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０の取付位置を決定した後、マイクロディスペンサを用いて、基板８０の溝８１と２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０との接触部に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、塗布を行った部位に図示しない光源から紫外線を集光照射して硬化、接着させた。なお、２心フェルール３０については、上述したように、スリット３３の形成部位から外れた領域ａのみを接着固定し、スリット３３の形成部位に対応する領域ｂは接着しないでおく。
【００３５】
そして、基板８０に第１調整部９１および第２調整部９２を取り付ける。ただし、第１調整部９１および第２調整部９２の装着は、基板８０に対する２心フェルール３０、単心フェルール４０、第１コリメートレンズ５０、第２コリメートレンズ６０の装着前であってもよい。
【００３６】
次いで、基板８０に装着された第１コリメートレンズ５０と第２コリメートレンズ６０との間に、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０を装着する。その際、第１光ファイバ２１から入射光を導入し、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０を透過して第３光ファイバ２３から出射される透過光の波長を観測し、透過光の波長が仕様を満足するように、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０の取り付け角度や位置を調整する。そして、位置決めを行った後、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０を基板８０に接着固定する。接着に使用する接着剤としては、紫外線硬化型の接着剤もしくははんだなどの金属材を用いると好適である。
【００３７】
次に、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０から反射される反射光と第３光ファイバ２３との結合を調整する。まず始めに、第１調整部９１のネジ９１ｂのねじ込み量を調整し、ネジ９１ｂの先端が２心フェルール３０の側面と接触するようにする。この後、第１光ファイバ２１から入射光を導入し、ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子７０で反射されて第２光ファイバ２２から出射される反射光の光量を観測し、反射光の光量が最大となる（結合効率が最大となる）ように、第２調整部９２のネジ９２ｂのねじ込み量を調整する。ネジ９２ｂをねじ込むことにより、２心フェルール３０の第２可動部３６がスリット３３側に微少量撓むため、この第２可動部３６に取り付けられた第２光ファイバ２２の光軸を調整することができる。なお、ネジ９２ｂをねじ込むことにより、２心フェルール３０の第１可動部３５も付勢力を受けるが、第１可動部３５は第１調整部９１のネジ９１ｂによって逆方向より付勢されているため、この第１可動部３５に取り付けられた第１光ファイバ２１の光軸がずれることはない。但し、第２光ファイバ２２の光軸を調整だけでは不十分となるような場合には、第１調整部９１のネジ９１ｂを調整して第１光ファイバ２１の光軸を調整することもあり得る。
【００３８】
ここで、図５（ａ）は結合調整前の、図５（ｂ）は結合調整後の２心フェルール３０を模式的に示した図である。第２可動部３６を付勢することにより、第２可動部３６がスリット３３を狭める方向に撓み、第２光ファイバ２２の光軸がずれることが理解される。なお、本実施の形態では、第２光ファイバ２２の端部が内側（スリット３３側）に移動するのみであるから、無調整状態における第２貫通孔３２の位置、すなわち第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間隔を、反射光の光路の公差範囲に対して十分大きくなるように設定することが好ましい。
【００３９】
この状態で、２心フェルール３０におけるスリット３３の形成部位に対応する領域ｂを接着剤や充填材で覆う形で固定することが可能である。また、第１調整部９１や第２調整部９２も併せて固定してもよい。このような固定を行う場合には、スリット３３がさらに狭くなる方向に第１可動部３５や第２可動部３６が変形することを防止するため、このスリット３３に充填材を詰めて固定するとよい。この場合は、最適な条件を固定化でき、経時的な２心フェルール３０の変形やネジ９１ｂ、９２ｂのゆるみ等に伴う特性劣化を抑えることができる。
【００４０】
一方、２心フェルール３０におけるスリット３３の形成部位に対応する領域ｂや、第１調整部９１や第２調整部９２を固定しないまま使用することも可能である。この場合は、実使用時において経時変化などにより特性の変化が起こった場合に、第１調整部９１や第２調整部９２を再調整して最適な特性を再現することが可能になる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、２心フェルール３０にスリット３３を設け、このスリット３３の幅を狭める方向に第２可動部３６を動かすことにより、２心フェルール３０に取り付けられる第１光ファイバ２１および第２光ファイバ２２の相対的な位置や角度を調整できるようにしたので、光軸の微調整を容易に行うことができる。これにより、ＷＤＭ用３端子フィルタモジュール１０の歩留まりを高めることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、２心フェルール３０に設けられるスリット３３の断面を矩形状としていたが、同様の機能を有するものであれば、これに限られるものではなく、例えば図６（ａ）（ｂ）に示すように、テーパ角度を有する形状（くさび状）としてもよいし、また、図６（ｃ）（ｄ）に示すように、Ｕ字状としてもよい。ここで、本実施の形態ではスリット３３内を空洞としていたが、例えば形成したスリット３３内に弾性体等を充填したとしても、同様の効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態では、２心フェルール３０の形状を略円柱状としていたが、これに限られるものではなく、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すように、第２調整部９２のネジ９２ｂ（図３参照）が当接する位置を平面加工したり、また、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、さらに第１調整部９１のネジ９１ｂ（図３参照）が当接する位置も平面加工するようにしてもよい。この場合は、ネジ９２ｂあるいはネジ９１ｂによる付勢力を受けやすくなり、また、２心フェルール３０自体が割れにくくなるという利点がある。
【００４３】
また、本実施の形態では、ネジ９１ｂやネジ９２ｂを用いて位置調整を行っていたが、同様の機能を有するものであれば、これに限られるものではない。さらに、本実施の形態では、第１調整部９１および第２調整部９２を装着したままとしていたが、２心フェルール３０の第１可動部３５や第２可動部３６を接着等によって固定した後に取り外すようにしてもよい。
【００４４】
そして、本実施の形態では、ＷＤＭ用３端子フィルタモジュール１０を例に説明を行ったが、２心フェルール３０を使用する光学モジュールであれば、例えばアイソレータ、カプラ、スイッチ、サーキュレータ、オプティカルネットワークユニット、アド・ドロップ合波器など多心フェルールを用い得る光学モジュール全般に対しても適用可能であり、上述した構成や形状に何等限定されるものではない。
【００４５】
―実施の形態２―
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、２心フェルール３０に設けられたスリット３３の幅を狭める以外に広げることもできるように構成したものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図８は、本実施の形態で用いた２心フェルール３０の断面を示す図である。本実施の形態では、スリット３３の両側端部がＶ字状に拡開して形成されるようになっている。また、スリット３３の拡開部には、スリット３３に対して摺動自在な第１くさび部材３７および第２くさび部材３８がそれぞれ挿入されている。さらに、本実施の形態では、第１くさび部材３７の外側に位置調整機構９０を構成する第３調整部９３が配設され、第２くさび部材３８の外側に第４調整部９４が配設される。ここで、第３調整部９３は、垂直方向に向かって開口するネジ穴を有し、底部が基板８０（図１参照、ただし固着の様子は図示せず）に固着される基部９３ａと、このネジ穴にねじ込まれるネジ９３ｂとを有している。一方、第４調整部９４も、垂直方向に向かって開口するネジ穴を有し、図示しない支持部材等を通じて底部が基板８０に固着される基部９４ａと、このネジ穴にねじ込まれるネジ９４ｂとを有している。本実施の形態では、これら第３調整部９３、第４調整部９４、第１くさび部材３７、第２くさび部材３８が内部押圧部材として機能している。
【００４６】
本実施の形態では、第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間隔を狭めたい場合、つまり、第１光ファイバ２１と第２光ファイバ２２（共に図示せず）との配置間隔を狭めたい場合には、ネジ９１ｂおよびネジ９２ｂをねじ込む方向に、ネジ９３ｂおよびネジ９４ｂを緩める方向に動かす。すると、第１可動部３５および第２可動部３６に対して内側へ向かう付勢力が働き、第１くさび部材３７および第２くさび部材３８に対して外側へ向かう付勢力が働く。これにより、図９（ａ）に示すように、第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間隔を狭め、第１光ファイバ２１と第２光ファイバ２２（共に図示せず）との配置間隔を狭めることができる。
【００４７】
一方、第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間隔を広げたい場合、つまり、第１光ファイバ２１と第２光ファイバ２２（共に図示せず）との配置間隔を広げたい場合には、ネジ９１ｂおよびネジ９２ｂを緩める方向に、ネジ９３ｂおよびネジ９４ｂをねじ込む方向に動かす。すると、第１くさび部材３７および第２くさび部材３８に対して内側へ向かう付勢力が働き、第１可動部３５および第２可動部３６に対して外側へ向かう付勢力が働く。これにより、図９（ｂ）に示すように、第１貫通孔３１と第２貫通孔３２との間隔を広げ、第１光ファイバ２１と第２光ファイバ２２（共に図示せず）との配置間隔を広げることができる。
【００４８】
このように、本実施の形態では、２心フェルール３０にスリット３３を設け、このスリット３３に第１くさび部材３７、第２くさび部材３８を挿入するようにしたので、装着される第１光ファイバ２１および第２光ファイバ２２の間隔を狭め、また、広げることが可能になり、光軸の調整範囲をより大きく確保することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で、複数の光ファイバの光軸合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＷＤＭ用３端子フィルタモジュールを示す図である。
【図２】２心フェルールを説明するための図であり、（ａ）は２心フェルールを端面方向から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ’断面図である。
【図３】（ａ）は図１のＩＩＩａ−ＩＩＩａ’断面図、（ｂ）は図１のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ’断面図である。
【図４】２心フェルールの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は結合調整前の、（ｂ）は結合調整後の２心フェルールを模式的に示した図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は他の２心フェルールの例を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は他の２心フェルールの例を示す図である。
【図８】２心フェルールの断面を示す図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は２心フェルールの動きを模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０…ＷＤＭ用３端子フィルタモジュール、２１…第１光ファイバ、２２…第２光ファイバ、２３…第３光ファイバ、３０…２心フェルール、３０ａ…端面、３１…第１貫通孔、３２…第２貫通孔、３３…スリット、３４…固定部、３５…第１可動部、３６…第２可動部、３７…第１くさび部材、３８…第２くさび部材、４０…単心フェルール、４０ａ…端面、４１…貫通孔、５０…第１コリメートレンズ、６０…第２コリメートレンズ、７０…ＷＤＭ用薄膜フィルタ素子、８０…基板、８１…溝、９０…位置調整機構、９１…第１調整部、９２…第２調整部、９３…第３調整部、９４…第４調整部、１００…接着剤
【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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