(57)【要約】【課題】  接着剤による温度特性の劣化を最小限に抑え、また接着部の気泡残留を回避し、温度変化による特性変化が少ない高品質の光ファイバアレイとその製造方法の提供。【解決手段】  複数本の光ファイバ３を並列させる光ファイバ位置決め用の多数のＶ溝２が設けられたＶ溝基板１に複数本の光ファイバをその先端がＶ溝基板の端面から突出した状態で並列し、次いで前記Ｖ溝の開口側に蓋を被せて光ファイバをＶ溝と蓋とで挟持し、次いで光ファイバ突出部１４に接着剤を塗布し、その表面張力によって接着剤を挟持部に浸透させ、次いで接着剤を硬化させて光ファイバをＶ溝基板に固定し、次いで光ファイバ突出部を除去してＶ溝基板の端面と合致する光ファイバ端面を形成して光ファイバアレイ１６を製造することを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバを並列させる光ファイバ位置決め用の多数のＶ溝が設けられたＶ溝基板に複数本の光ファイバをその先端がＶ溝基板の端面から突出した状態で並列し、次いで前記Ｖ溝の開口側に蓋を被せて光ファイバをＶ溝と蓋とで挟持し、次いで光ファイバ突出部に接着剤を塗布し、その表面張力によって接着剤を挟持部に浸透させ、次いで接着剤を硬化させて光ファイバをＶ溝基板に固定し、次いで光ファイバ突出部を除去してＶ溝基板の端面と合致する光ファイバ端面を形成して光ファイバアレイを製造することを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。
【請求項２】
接着剤が紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイの製造方法。
【請求項３】
接着剤が熱硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法により製造された光ファイバアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野において使用される光導波路素子と光ファイバとを光接続するための光ファイバアレイとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバアレイの製造方法としては、光ファイバ位置決め用のＶ溝と押さえ蓋を有する光ファイバ固定用部材に光ファイバを挟持し、接着剤を塗布して光ファイバアレイを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
図１及び図２は、従来の光ファイバアレイの製造方法を説明するための図である。これらの図中、ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１，ｅ−１及びｆ−１は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板１の平面図であり、ａ−２，ｂ−２，ｃ−２，ｄ−２，ｅ−２及びｆ−２は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板１の左側面図であり、ａ−３，ｂ−３，ｃ−３，ｄ−３，ｅ−３及びｆ−３は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板１の正面図である。
図１に示す従来法では、まず、図１（ａ）に示すように、多数本の光ファイバ裸線３（以下、光ファイバと記す。）を並列状態で並べ、位置決めするための多数のＶ溝２が設けられたＶ溝基板１を用意し、これに多数本の光ファイバ３をセットする。
これらの光ファイバ３は、図１（ｂ）に示すように、先端をＶ溝基板１の端面に揃えた状態でそれぞれのＶ溝２に入れて並べ、位置決めする。
次いで、図１（ｃ）に示すように、Ｖ溝２部分の光ファイバ３に付着するように紫外線硬化型接着剤等の接着剤４を塗布する。
次いで、図１（ｄ）に示すように、Ｖ溝２の開口側に蓋５を被せて光ファイバ３をＶ溝２と蓋５とで挟持する。この時、接着剤４は、蓋５によって押し広げられ、Ｖ溝基板１のＶ溝２形成部分に広がるとともに、蓋５から溢れた分がＶ溝２形成部分以外の平面部分（テラス部１Ａ）に押し出されて広がる。なお、接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いる場合、蓋５は紫外線透過率が良好な石英ガラスなどを用いる。
次いで、図１（ｅ）に示すように、接着剤４に紫外線６を照射し、硬化させる。接着剤４の硬化後、光ファイバ３はＶ溝基板１に固定される。
次いで、図１（ｆ）に示すように、Ｖ溝基板１の端面７（Ｖ溝２側の端面）を光ファイバ３の端面と共に研磨し、端面処理を行い、光ファイバアレイ８を作製する。
【０００４】
図２に示す従来法では、まず、Ｖ溝基板１を用意し、これに多数本の光ファイバ３をセットする（図２（ａ））。これらの光ファイバ３は、先端をＶ溝基板１の端面に揃えた状態でそれぞれのＶ溝２に入れて並べ、位置決めする（図２（ｂ））。
次いで、図２（ｃ）に示すように、接着剤４を塗布する前に、Ｖ溝２の開口側に蓋５を被せて光ファイバ３をＶ溝２と蓋５とで挟持する。
次いで、図２（ｄ）に示すように、Ｖ溝基板１のテラス部１Ａ上の光ファイバ３に接着剤４を塗布する。接着剤４は広がり、その一部は図２（ｄ）中の矢印で示すようにＶ溝２と蓋５との境界に浸透する。
次いで、図２（ｅ）に示すように、接着剤４に紫外線６を照射し、硬化させる。接着剤４の硬化後、光ファイバ３はＶ溝基板１に固定される。
次いで、図２（ｆ）に示すように、Ｖ溝基板１の端面７（Ｖ溝２側の端面）を光ファイバ３の端面と共に研磨し、端面処理を行い、光ファイバアレイ９を作製する。
【特許文献１】特開２０００−３３８３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来の光ファイバアレイ製造において、Ｖ溝基板１と光ファイバ３とを固定するために用いる接着剤４は、Ｖ溝２部分とテラス部１Ａとで異なる接着剤を使用することが多い。これは、図３に示すように、テラス部１Ａの被覆を除去した光ファイバ３周辺の接着剤４が光ファイバアレイ８，９の特性に影響を及ぼすことが原因である。例えば、使用する接着剤の線膨張係数が大きいと、ヒートサイクル等の試験において温度特性が悪化することが知られている。よって、テラス部１Ａには、前記問題を考慮してＶ溝２部分とは別の接着剤４を使用することが望ましい。
【０００６】
その観点から従来の製造方法を見ると、次の問題があった。
図１に示した製造方法では、Ｖ溝２の全体に接着剤４を塗布するので、程度の差はあってもテラス部１Ａへの接着剤４のはみ出しを回避するのは困難であり、接着剤４の線膨張係数が大きいと、ヒートサイクル等の試験において温度特性が悪化する問題を生じる。
図２に示した製造方法では、最初からテラス部１Ａに接着剤２を塗布しているため、異なる接着剤を使い分けることは困難であり、接着剤４の線膨張係数が大きいと、ヒートサイクル等の試験において温度特性が悪化する問題を生じる。
【０００７】
また、図２に示した製造方法には別な問題がある。テラス部１Ａに接着剤４を塗布し、毛細管現象を利用して浸透させた場合を図４（ａ）〜（ｄ）に示す。テラス部１Ａに接着剤４を塗布し（図４（ａ））、毛細管現象を利用して浸透させた場合、図４（ｂ）中、矢印１０に示すように浸透が速い部分と遅い部分とに速度差を生じ、さらに図４（ｃ）中、矢印１１で示すように、浸透速度の差から接着剤４が横方向に流れ、図４（ｄ）に示すように切断・接続位置１３の近傍に気泡１２が残ってしまう。この気泡１２は導波路チップと接続する切断・接続位置１３付近に集中することになり、その結果ヒートサイクル等の試験において温度特性が悪化してしまう。すなわち、光ファイバ３と他の機器との接続部分に近いため、温度変化による気泡１２の膨張収縮が挿入損失の温度特性となって現れてしまうことになる。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、接着剤による温度特性の劣化を最小限に抑え、また接着部の気泡残留を回避し、温度変化による特性変化が少ない高品質の光ファイバアレイとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、複数本の光ファイバを並列させる光ファイバ位置決め用の多数のＶ溝が設けられたＶ溝基板に複数本の光ファイバをその先端がＶ溝基板の端面から突出した状態で並列し、次いで前記Ｖ溝の開口側に蓋を被せて光ファイバをＶ溝と蓋とで挟持し、次いで光ファイバ突出部に接着剤を塗布し、その表面張力によって接着剤を挟持部に浸透させ、次いで接着剤を硬化させて光ファイバをＶ溝基板に固定し、次いで光ファイバ突出部を除去してＶ溝基板の端面と合致する光ファイバ端面を形成して光ファイバアレイを製造することを特徴とする光ファイバアレイの製造方法を提供する。
本発明の製造方法において、接着剤が紫外線硬化型接着剤であることが好ましい。
本発明の製造方法において、接着剤が熱硬化型接着剤であることが好ましい。
【００１０】
また本発明は、前記製造方法により製造された光ファイバアレイを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光ファイバアレイを製造する際、光ファイバの接着に用いる接着剤がＶ溝基板のテラス部にはみ出さないように、Ｖ溝部分にだけ接着剤を浸透させることが可能になり、テラス部には必要に応じて別な接着剤を使用することで、接着剤による温度特性の劣化の少ない光ファイバアレイを製造することができる。
また、光ファイバアレイを製造する際、導波路と接続する光ファイバ端面近傍に気泡が発生するのを防止でき、光ファイバアレイの挿入損失の温度特性を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明による光ファイバアレイの製造方法の一実施形態を説明する。
図５は、本発明の方法の一実施形態を説明する図であり、この図５中、ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１，ｅ−１及びｆ−１は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板１の平面図であり、ａ−２，ｂ−２，ｃ−２，ｄ−２，ｅ−２及びｆ−２は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板１の左側面図であり、ａ−３，ｂ−３，ｃ−３，ｄ−３，ｅ−３及びｆ−３は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板１の正面図である。
【００１３】
本実施形態では、略直方体形状をなし、その一面側に長手方向に沿って多数のＶ溝２が並列状態で設けられたＶ溝基板１を用いている。このＶ溝基板１は石英ガラス、シリコン基板などが用いられ、Ｖ溝２は機械的研磨またはエッチングにより形成される。このＶ溝基板１の一面側のＶ溝２部分以外の部分は、平面状のテラス部１Ａになっている。
【００１４】
また光ファイバ３は、この光ファイバアレイの接続使用目的に応じて各種のタイプの光ファイバを用いることができ、例えば石英系シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ、応力付与型偏波保持光ファイバなどが用いられ、さらに全樹脂製または一部樹脂製光ファイバも使用可能である。また光ファイバ３の口径も限定されない。これらの光ファイバ３は、例えば光ファイバテープ心線、光ファイバケーブル、または多数の単心線のそれぞれの先端部の被覆を除去し、クラッドを露出させた状態で使用される。
【００１５】
図５（ａ）に示すように、Ｖ溝基板１に多数本の光ファイバ３を載せ、図５（ｂ）に示すように各光ファイバ３をＶ溝２に入れて並列状態に位置決めする。この時、各光ファイバ３の先端部は、Ｖ溝基板１の端面よりも少し突出させておく。この光ファイバ突出部１４の突出長さは、接着剤４を塗布できれば十分である。
【００１６】
次に、図５（ｃ）に示すように、Ｖ溝２部分に蓋５を被せ、光ファイバ３をこの蓋５とＶ溝２間で挟持する。この蓋５は、接着剤４として紫外線硬化型接着剤を用いる場合には、硬化させる紫外線に対して透明度の良好な石英ガラスからなるものを用いる。また接着剤４として熱硬化型接着剤を用いる場合、熱伝導率が良好な金属や赤外線透過率の良好な透明材料からなるものを用いる場合もある。
【００１７】
次に、図５（ｄ）に示すように、光ファイバ突出部１４に接着剤４を塗布する。本例示では接着剤４として紫外線硬化型接着剤を用い、紫外線６を照射して硬化させるようにしたが、接着剤４として熱硬化型接着剤を用い、加熱炉（オーブン）中での加熱や赤外線照射により硬化させることもできる。
【００１８】
光ファイバ突出部１４に塗布した接着剤４は、表面張力により毛細管現象で各光ファイバ３間を通ってＶ溝２に浸透し、図５（ｄ）中の矢印１５で示すように、蓋５内のＶ溝２に浸透する。接着剤４の浸透・拡散は、毛細管現象が強く作用するＶ溝２の部分に限定され、Ｖ溝基板１のテラス部１Ａに溢れ出す接着剤は無いか或いは少量になる。
【００１９】
次に、図５（ｅ）に示すように、蓋５を通してＶ溝２部分に紫外線６を照射し、接着剤４を十分に硬化させる。硬化後、全ての光ファイバ３はＶ溝基板１に接着固定される。この状態において、Ｖ溝基板１の端面からは光ファイバ突出部１４が突出したままである。
次に、テラス部１Ａに別種の接着剤（光ファイバ３を保護するための軟らかい接着剤）を塗布してＵＶ照射等で硬化させる（図５（ｆ）中のｆ−３参照。）。硬化後、テラス部１Ａに光ファイバ３が接着固定される。
【００２０】
次に、図５（ｆ）に示すように、光ファイバ突出部１４を除去するとともに、Ｖ溝基板１の端面を光ファイバ３端面と一緒に鏡面研磨し、接続用の光ファイバ端面７を形成し、光ファイバアレイ１６を得る。この端面処理は、カッタによる切断および定盤と砥粒を用いる研磨などの従来公知の切断・研磨処理法を用いて実施できる。
【００２１】
この光ファイバアレイの製造方法によれば、光ファイバアレイを製造する際、光ファイバ３の接着に用いる接着剤４がＶ溝基板１のテラス部１Ａにはみ出さないように、Ｖ溝２部分にだけ接着剤を浸透させることが可能になり、テラス部１Ａには必要に応じて別な接着剤を使用することで、接着剤による温度特性の劣化の少ない光ファイバアレイ１６を製造することができる。
また、光ファイバアレイを製造する際、導波路と接続する光ファイバ端面７近傍に気泡が発生するのを防止でき、光ファイバアレイ１６の挿入損失の温度特性を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の光ファイバアレイの製造方法の一例を説明するための図であり、ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１，ｅ−１及びｆ−１は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の平面図、ａ−２，ｂ−２，ｃ−２，ｄ−２，ｅ−２及びｆ−２は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の左側面図、ａ−３，ｂ−３，ｃ−３，ｄ−３，ｅ−３及びｆ−３は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の正面図である。
【図２】従来の光ファイバアレイの製造方法の他の例を説明するための図であり、ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１，ｅ−１及びｆ−１は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の平面図、ａ−２，ｂ−２，ｃ−２，ｄ−２，ｅ−２及びｆ−２は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の左側面図、ａ−３，ｂ−３，ｃ−３，ｄ−３，ｅ−３及びｆ−３は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の正面図である。
【図３】従来の光ファイバアレイを例示する正面図である。
【図４】図２に示す従来法において接着剤に気泡が残る状態を説明するＶ溝基板の平面図である。
【図５】本発明の光ファイバアレイの製造方法の一例を説明するための図であり、ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１，ｅ−１及びｆ−１は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の平面図、ａ−２，ｂ−２，ｃ−２，ｄ−２，ｅ−２及びｆ−２は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の左側面図、ａ−３，ｂ−３，ｃ−３，ｄ−３，ｅ−３及びｆ−３は各工程（ａ）〜（ｆ）のＶ溝基板の正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…Ｖ溝基板、２…Ｖ溝、３…光ファイバ、４…接着剤、５…蓋、６…紫外線、７…端面、８，９，１６…光ファイバアレイ、１２…気泡、１３…切断・接続位置、１４…光ファイバ突出部。
【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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