(57)【要約】【課題】  加工時間の短縮を図るとともに、高品位の加工によって光部品の端面を平坦に仕上げることが可能な光部品の製造方法を提供する。【解決手段】  光導波路の形成に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法である。接合端面の形成工程中に研削工程を含ませ、この研削工程における研削手順は、少なくとも前記光部品における前記接合端面の削り取りをなす主研削工程と、当該主研削工程より研削速度を低く設定した低歪加工工程とを備え、この低歪加工工程にて主研削工程にて生じた光部品の内部歪みを低減するようにした。【選択図】        図２
2005242043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法であって、前記接合端面の形成工程中に研削工程を含ませ、この研削工程における研削手順は、少なくとも前記光部品における前記接合端面の削り取りをなす主研削工程と、当該主研削工程より研削速度を低く設定した低歪加工工程とを備え、この低歪加工工程で主研削工程にて生じた光部品の内部歪みを低減することを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項２】
前記低歪加工工程は、研削速度の異なる複数の区分からなり、段階的に研削速度を低下させていくことを特徴とする請求項１に記載の光部品の製造方法。
【請求項３】
前記低歪加工工程は、時間の経過とともにその傾きが小さくなる曲線からなることを特徴とする請求項１に記載の光部品の製造方法。
【請求項４】
前記低歪加工工程の後段にスパークアウト工程を追加したことを特徴とする請求項１に記載の光部品の製造方法。
【請求項５】
前記研削工程は、前記接合端面に砥石を密着させた状態で行うとともに、前記研削工程は前記接合端面に対する前記砥石の送り速度により設定されることを特徴とする請求項１に記載の光部品の製造方法。
【請求項６】
前記研削工程を終了した後、前記接合端面を硬質樹脂定盤を用いた研磨工程を行い前記接合端面の仕上げを行うことを特徴とする請求項１に記載の光部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光部品の製造方法に係り、特に光ファイバーアレイ、導波路の直角または斜め研磨を有するガラスおよびセラミック等の端面を仕上げる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基幹ネットワークの高速度化を目的として、光を用いた通信網が普及しつつある。
【０００３】
そしてこのような光を用いた通信網では、入力ファイバーアレイと出力ファイバーアレイとの間にＰＬＣ（光導波路）を設け、このＰＬＣによって入力ファイバーアレイと出力ファイバーアレイとの信号伝達を行うようにしている。
【０００４】
ところで入力ファイバーアレイとＰＬＣ、および出力ファイバーアレイとＰＬＣの接続用端部は、精密研磨された角度を有する平坦化端面となっており、この平坦化端面には、直径が約１０μmの光ファイバ・コアが露出している。そして信号伝達のロスを抑える目的から平坦化端面に露出するこれら光ファイバ・コアを同軸度（すなわち光軸のずれ）０．２μm以内で接合することが要求されている。
【０００５】
このように光通信デバイスの信頼性を確保するためには、高精度の位置決め方法を用いるとともに、各部材の接合用端面の高平坦化が要求される。
【０００６】
図４は、従来の光部品の加工手順を示す工程図である。
【０００７】
同図に示すように、従来の光部品の製造プロセスでは、ステップ１００と１１０に示すように、加工対象となるワーク（すなわち光部品）をキーパー（治具）に取り付け、その後、ステップ１２０に示すように粒径の大きなダイヤモンドを用い加工端面に対しラップ加工を行う（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
そしてステップ１２０終了後は、加工停止とともに加工端面の洗浄と表面素度等の測定を行い、その後は、更に粒径の小さなダイヤモンド砥粒を用いて２段階のラップ研磨を行う（ステップ１４０〜１９０）。このようにステップ１２０からステップ１９０までの２段階のラップ加工を加工端面に対して行った後は、研磨パッドを用いたポリッシング工程へと投入される（図中、next processを参照）。
【特許文献１】特開２０００−９８１５６号公報（［請求項９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし上述したラップ加工を用いた光部品の端面加工は、以下に示すような問題点があった。
【００１０】
すなわち上述したラップ加工を用いた従来例では、粒径の異なる砥粒を用いて段階的（３段階）に加工端面を仕上げていくことから工程数が増大してしまうという問題があった。また各種砥粒別による定盤があることで、定盤の面だし修正等にコストが発生するという問題もあった。さらに砥粒粒度別にラップ加工を行っていることから、砥粒の飛散防止のため流度別に作業場所を区切り砥粒の混在を防止する管理をしなければならないという問題もあった。また、洗浄等においても各粒度別に行なわなければならなく、遊離砥粒のため洗浄工程が必要になる等の問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、加工時間の短縮を図るとともに、高品位の加工によって光部品の端面を平坦に仕上げることが可能な光部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、従来、端面加工として行われていたラップ工程を、研削加工に置き換えるとともに、加工対象物に対する研削加工のプロファイルを段階的に変化させれば、加工時間の短縮とともに加工対象物側に加工歪みが少なく抑えられ、高い加工精度を得ることができるという知見に基づいてなされたものである。
【００１３】
すなわち本発明に係る光部品の製造方法は、光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法であって、前記接合端面の形成工程中に研削工程を含ませ、この研削工程における研削手順は、少なくとも前記光部品における前記接合端面の削り取りをなす主研削工程と、当該主研削工程より研削速度を低く設定した低歪加工工程とを備え、この低歪加工工程で主研削工程にて生じた光部品の内部歪みを低減する手順とした。
【００１４】
そして前記低歪加工工程は、研削速度の異なる複数の区分からなり、段階的に研削速度を低下させたり、または前記低歪加工工程は、時間の経過とともにその傾きが小さくなる曲線からなることが望ましく、さらに前記低歪加工工程の後段にスパークアウト工程を追加することが望ましい。
【００１５】
また前記研削工程は、前記接合端面に砥石を密着させた状態で行うとともに、前記研削工程は前記接合端面に対する前記砥石の送り速度により設定することとした。さらに前記研削工程を終了した後、前記接合端面を硬質樹脂定盤を用いた研磨工程を行い前記接合端面の仕上げを行うことが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、光部品の接合端面に砥石を移動させながら押し当てれば、砥石の押し当て方向に沿って光部品の接合端面を研削することができる。そして光部品に対する研削を行う際、砥石を光部品に接触させた直後から接合端面が形成される削り込み深さの直前の位置までを研削速度を上げた主研削工程とし、前記削り込み深さの直前の位置から接合端面が形成される削り込み深さまでを前記主研削工程よりも研削速度を低く設定した低歪加工工程とすれば、主研削工程においては研削速度が速いため光部品の加工効率を向上させることができる。一方、低歪加工工程においては研削速度を低く設定しているので砥石から光部品に加える力を最小限に抑えることが可能になる。このため接合端面まで砥石を送り込んだ後、当該砥石を接合端面から離反させても光部品の砥石離反による加工戻りの量を最小限に抑えられ、接合端面の各種寸法（例えば、平面度）を精度良く仕上げることができる。
【００１７】
そして低歪加工工程を研削速度の異なる複数の区分に設定し段階的に研削速度を低下させれば、光部品に残留する歪みをより小さくすることができる。また研削速度を段階的に設定したことから加工時間をより短縮させることができる。
【００１８】
さらに低歪加工工程の後段に光部品に対して砥石の送りを停止させたスパークアウト工程を追加すれば、砥石の送りによる加工戻りを研削により低減することができるので、接合表面に対する研削精度を更に高めることが可能になる。なお上述した加工戻りとは、研削加工の際、砥石からの押し付けによって変形した光部品が、前記砥石の離反にともなって変形分だけ戻ることであり、光部品の弾性変形領域内であれば砥石からの押し付け力の大きさに比例する。このため光部品に対する砥石の押し付け力が小さければ小さい程、光部品の加工戻り量を小さくすることができる。
【００１９】
また例えば図５（１）に示すように円柱状からなる砥石の回転端面を光部品に押し当てるようにすれば、図５（２）に示すような砥石の外周にて研削をするのとは異なり（研削量セット→研削→研削量セット→研削の繰り返しが必要）、回転端面と光部品とが離反することなく加工を継続させることができる（砥石の送り速度→研削→加工終了となる）。このため加工時間の短縮が図れるとともに研削量のセットといった加工条件の設定を不要にすることができ、加工自体を容易にすることができる。
【００２０】
そして接合端面に対する研削が終了した後は、硬質樹脂定盤を用いて前記接合端面の研磨を行えばよい。このように硬質樹脂定盤を用いて接合端面の研磨を行えば接合端面の周縁部にダレが発生するのを防止することが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法であって、前記接合端面の形成工程中に研削工程を含ませ、この研削工程における研削手順は、少なくとも前記光部品における前記接合端面の削り取りをなす主研削工程と、当該主研削工程より研削速度を低く設定した低歪加工工程とを備え、この低歪加工工程で主研削工程にて生じた光部品の内部歪みを低減することとしたので、加工時間の短縮を図るとともに、高品位の加工によって光部品の端面を平坦に仕上げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明に係る光部品の製造方法に好適な具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る光部品の製造方法を用いて製造された光部品の略断面図である。同図に示すように本実施の形態に係る光部品の製造方法を用いて製造された光部品１０である。当該光部品１０は、ガラス（ＳｉＯ2）からなる基台１２と、当該基台１２と同一幅に規定された蓋部１４とから構成されている。そして前記蓋部１４と対面する基台１２の表面には、通信をなす光ファイバ１６を保持するためのガイド溝１８が光ファイバ１６の本数分だけ設けられている。
【００２４】
そして光部品１０において、光ファイバ１６の端面が露出する面、すなわち他の光部品と密着することで信号の伝達をなす接合端面２０（図中、ハッチング部）は、基台１２と蓋部１４との界面に対する垂直面から８度傾斜された面から構成されている。
【００２５】
ここで本実施の形態に係る製造方法にて加工された接合端面２０は、高い平面度を達成することができ、これにより他光部品との密着度を向上させることが可能となり、光ファイバ１６の信号を損失させることなく伝達させることができるのである。
【００２６】
このように構成された光部品１０を製造する工程を以下に説明する。
【００２７】
図２は、光部品の接合端面の加工手順を示す工程図である。
【００２８】
同図に示すように、まず接合端面２０を研削するため光部品１０をキーパー（いわゆる取付治具）に取り付ける（ステップ２００）。そして前記光部品１０をキーパーに取り付けた後は、光部品１０とともに当該キーパーを図示しない研削装置に固定する（ステップ２１０）。
【００２９】
このように研削装置にキーパーを固定した後は、光部品１０の接合端面２０に砥石を押し当てて研削加工を行う（ステップ２２０）。
【００３０】
図３は、図２におけるステップ２２０の研削手順を示す加工プロファイルである。
【００３１】
同図（１）に示すように、ステップ２２０における研削工程は、横軸を加工時間とし、縦軸を接合端面における除去寸法とすると、加工速度を向上させた主研削工程２２と、当該主研削工程２２より加工速度を低く設定した低歪加工工程２４と、砥石の送り速度を停止させたスパークアウト工程２６とで構成されている。また前記低歪加工工程２４においては、第１低歪加工工程２８と第２低歪加工工程３０とが設定され、砥石の送り速度が段階的に小さくなるように設定されている。
【００３２】
このように接合端面２０に対する加工プロファイルを設定すれば、まず砥石を光部品１０に接触させた直後から、接合端面２０が形成される直前の位置まで、主研削工程２２の条件にて研削を行う。このように光部品１０の加工代の大半を主研削工程２２の条件で研削を行えば、主研削工程２２は低歪加工工程２４よりも研削速度が速いので加工時間の短縮化を達成することができる。
【００３３】
そして接合端面２０が形成される直前の位置まで研削を行った後は砥石の送り速度を低減させ第１低歪加工工程２８を行う。そして所定の寸法だけ研削が進んだ後は第１低歪加工工程２８よりさらに砥石の送り速度の小さい第２低歪加工工程３０を行う。
【００３４】
このように段階的に砥石の送り速度を低減させていけば砥石の送りによって光部品１０の内部に生じる歪みを小さくすることができる。なお本実施の形態では、研削速度を２段階に設定することとしたが、この形態に限定されることもなく、例えば３段階や更に多段的に設定してもよい。また同図（２）に示すように、低歪加工工程２４を直線ではなく、加工時間の経過とともにその傾き（微分値）が小さくなるような曲線で設定するようにしてもよい。このように低歪加工工程２４を曲線で設定すれば、砥石から光部品１０に加える力を無段階に減少させることができ、より円滑な研削を行うことが可能になる。また低歪加工工程２４は、加工時間の経過とともにその傾き（微分値）が小さくなるようであれば直線や曲線、あるいはこれらの組み合わせによって任意に設定すればよい。
【００３５】
そして低歪加工工程２４によって、接合端面２０が形成される位置まで研削を行った後は、砥石の送りを停止させたスパークアウト工程２６を行う。このように低歪加工工程２４を行った後に、所定時間だけスパークアウト工程２６を継続すれば、前記光部品１０の加工戻りも研削することができる。このため寸法精度に優れた接合端面２０を得ることができるのである。
【００３６】
このようにステップ２２０による研削工程を終了させた後は、加工を停止させ洗浄および接合端面２０の測定を行うとともに（ステップ２３０）、測定結果を基に評価を行えばよい（ステップ２４０）。
【００３７】
そしてステップ２４０に示す検査を達成すれば、硬質樹脂定盤とセリア砥粒（酸化セリウム）を用いて研磨工程に投入すればよい（ステップ２５０）。ここで研磨工程として硬質樹脂定盤を用いれば、接合端面２０の周縁部にダレが生じることを防止することができる（いわゆるエッジの効いた接合端面２０を得ることができる）。
【００３８】
そして硬質樹脂定盤を用いた研磨工程が終了した後は、ステップ２７０に示す測定評価（検査）を行い、この検査を通過すれば光部品１０をさらに後段の工程に投入すればよい。またステップ２７０に示す測定評価（検査）の結果が不十分である際には、研磨工程（ステップ２５０）に再投入すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施の形態に係る光部品の製造方法を用いて製造された光部品の略断面図である。
【図２】光部品の接合端面の加工手順を示す工程図である。
【図３】図２におけるステップ２２０の研削手順を示す加工プロファイルである。
【図４】従来の光部品の加工手順を示す工程図である。
【図５】光部品に対する砥石の接触方向を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０………光部品
１２………基台
１４………蓋部
１６………光ファイバ
１８………ガイド溝
２０………接合端面
２２………主研削工程
２４………低歪加工工程
２６………スパークアウト工程
２８………第１低歪加工工程
３０………第２低歪加工工程
【図１】
2005242043.tif 000003
【図２】
2005242043.tif 000004
【図３】
2005242043.tif 000005
【図４】
2005242043.tif 000006
【図５】
2005242043.tif 000007