(57)【要約】ファイバが送信器及び受信器の少なくとも一方のチップ（２３）に光学的に接続されている、方法及び光ファイバ・アクセス・ユニット。前記チップは信号処理用の電子回路（２５）に接続されており、前記回路は当該回路及びファイバへの及びそれらからの信号を分配する結合ポート（２６）に接続されている。ファイバ・フェルール・モジュール（１１）は、光ファイバと、光学インタフェースを形成すべく準備された該ファイバの端部（１３，１４）以外を囲むケーシング（１５）で形成されている。送信器／受信器チップ・モジュール（２４）は、ファイバ・フェルール・モジュールの第１のアクセス端部（１８）との光学的接続用に構成されており、ファイバ・アクセス・ポート（２８）は、ファイバ・フェルール・モジュールの第２のアクセス端部（１９）での光学的接続用に設けられている。ファイバ・フェルール・モジュール（１１）、送信器／受信器チップ・モジュール（２４）及び電子回路（２５）の組み立てのために、サポート・ユニット（２２，３０）が最後に用意される。
2004534272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ・アクセス・ユニットを製造する方法であって、ファイバが送信器／受信器チップに光学的に接続されており、前記チップが信号処理用の電子回路（２５）に接続されており、前記回路が当該回路及びファイバへの及びそれらからの信号を分配する結合ポート（２６）に接続されており、
ケーシング（１５；４５）と、第１の端部（１８；４６）が送信器／受信器チップ（５０）の接続用に構成され、第２の端部（１９；４７）がファイバの接続用に構成された２つのアクセス端部とを備える、光ファイバ・フェルール・モジュール（１１；４１）を形成する工程と、
前記ファイバ・フェルール・モジュールの前記第１のアクセス端部への接続用の送信器／受信器チップ・モジュール（２４；５１）を形成する工程と、
前記ファイバ・フェルール・モジュール、前記送信器／受信器チップ・モジュール及び前記電子回路のサポート・ユニット（２２，３０）を設ける工程と、
前記複数のモジュール及び前記電子回路を組み立てる工程と、
前記結合ポートを前記電子回路に接続する工程と、
前記ファイバ・フェルール・モジュールの前記第２のアクセス端部にファイバ・アクセス・ポートを設ける工程と、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ファイバ・フェルール・モジュールを形成する工程が、
前記ファイバの端部（１３，１４；４３，４４）と一致した端面（１６，１７；４６，４７）を有する固体ケーシング（１５；２５）を前記ファイバの周りに設ける工程と、
前記端面を研磨することにより前記ファイバの端部を磨く工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ケーシングに前記ファイバのための貫通穴を設ける工程と、
接着により前記穴内に前記ファイバを固定する工程と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
送信器／受信器チップに光学的に接続されているファイバ・ユニットを備える、光ファイバ・アクセス・ユニットであって、前記チップが信号処理用の電子回路（２５）に接続されており、前記回路が当該回路及びファイバへの及びそれらからの信号を分配する結合ポート（２６）に接続されており、
ファイバ・フェルール・モジュール（１１；４１）が、ファイバの接続及び送信器／受信器チップの接続用に構成されており、
前記ファイバ・フェルール・モジュールが、前記ファイバ・ユニット、ケーシング（１５；４５）及び第１の端部（１８；４６）が送信器／受信器チップ（５０）の接続用に構成され、第２の端部（１９；４７）がファイバの接続用に構成された前記ファイバ・ユニットに対する２つのアクセス端部を備えており、
前記ファイバ・フェルール・モジュールの前記第１のアクセス端部への接続のために、送信器／受信器チップ・モジュール（２４；５１）が設けられており、
前記ファイバ・フェルール・モジュール、前記送信器／受信器チップ・モジュール及び前記電子部品の組み立てのために、サポート・ユニット（２２，３０）が設けられており、
前記ファイバ・フェルール・モジュールの前記第２のアクセス端部にファイバ・アクセス・ポートが設けられている、ことを特徴とする光ファイバ・アクセス・ユニット。
【請求項５】
前記ケーシングが、前記ファイバを囲む固体材料で形成されており、前記ファイバの端部と一致した端面（１６，１７；４６，４７）を備え、
前記アクセス・ポートが前記端面を含むことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ・アクセス・ユニット。
【請求項６】
前記ファイバ・フェルール・モジュール（４１）が、２つ以上のファイバ（４２）を含み、
前記送信器／受信器チップ・モジュール（５１）が前記ファイバそれぞれについてチップ（５０）を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光ファイバ・アクセス・ユニット。
【請求項７】
前記フェルールと前記チップ・モジュールとを位置合わせするためのガイド手段（５３）が設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の光ファイバ・アクセス・ユニット。
【請求項８】
前記端面が平坦であり、前記ファイバの長手方向にほぼ垂直であることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の光ファイバ・アクセス・ユニット。
【請求項９】
光ファイバ・アクセス・ユニットに使用するファイバ・フェルール・モジュールであって、前記モジュールが、光学インタフェースを形成している第１及び第２の端部を備えており、
前記ファイバが、その２つの端部間の全長を覆うケーシング（１５；４５）によって囲まれており、
前記ケーシングが、前記ファイバの前記第１及び第２の端部と同一面上に端面（１６，１７；４６；４７）を備えており、
前記ファイバの前記第１の端部（１８；４６）が、送信器／受信器チップ（２３；５０）との光学的接続用に構成されており、
前記ファイバの前記第２の端部（１９；４７）が、外部のファイバとの光学的接続用に構成されていることを特徴とするファイバ・フェルール・モジュール。
【請求項１０】
前記ファイバがシングルモード・ファイバであることを特徴とする請求項９に記載のファイバ・フェルール・モジュール。
【請求項１１】
前記ケーシングが、セラミック特性を有する材料で形成されており、周囲のサポート（３２）との係合のためにリング形状の溝又はフランジ（２０；４９）を備えていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のファイバ・フェルール・モジュール。
【請求項１２】
前記ケーシング（４５）内に２つ以上のファイバ（４２）が配置されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のファイバ・フェルール・モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ・アクセス・ユニットを製造する方法、及びそのようなファイバ・アクセス・ユニットであって、ファイバが送信器／受信器チップに光学的に接続されており、該チップが信号処理のための電子回路に接続されており、該回路が当該回路及びファイバへの及びそれらからの信号を分配する結合ポートに接続されているアクセス・ユニットに関する。本発明は更に、そのようなファイバ・アクセス・ユニットで使用される光ファイバ・フェルール・モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
国内アクセスのネットワークを含むネットワーク通信は、ますます光ファイバに基づくものとなっている。光ファイバとエレクトロニクスを統合するとき、ある種の標準的設計のファイバ結合デバイスと、電気信号を光学信号に渡し、その逆も同様に行う電子回路とを含む光学インタフェースが必要となる。結合デバイスと電子回路とは、標準的マルチモードあるいはシングルモードタイプの短い光ファイバで互いに接続される。通常、ファイバ結合デバイスでは、短いファイバ接続及び電子回路の少なくとも送信器／受信器チップはサブモジュールに組み立てられており、該サブモジュールは全体的インタフェースユニット内に取り付けられる。サブモジュールの２つのファイバ端の接続部は傷つきやすいので、サブモジュールは組み立て及び処理するときに十分に注意して取り扱う必要がある。ファイバの結合端は非常に十分に磨かれ、チップの端部は皮が剥かれて正確に切断されている必要があるが、特に後者を実現するのは難しく、モジュールは次の実装工程で処理されるときに容易に破壊又は損傷される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既知の製造方式は、主に低い生産性と高いコストのため、大規模な製造には十分に適応されていない。多くの操作を手で行わなければならず、自動製造ラインに移すことはできない。別の問題は、既知の方法は製造されたサブモジュールに確かなかつ均等な品質を与えず、サブモジュールの多くが不合格となり廃棄される。
【０００４】
上記の理由により、本発明の一つの目的は、マイクロ電子デバイスへの接続用のファイバ・アクセス・ユニットの大規模な工業的製造を可能とする、方法、ファイバ・アクセス・ユニット及びファイバ・フェルール・モジュールを実現することである。別の目的は、人間の支援なしに、自動製造ラインにおいて部品及びモジュールを動かすことを可能とする、方法及び構成を提供することである。更に別の目的は、製造が容易で１つの独立したユニットとして扱える、ファイバ・フェルール・モジュールを実現することである。更にまた別の目的は、製造されたファイバ・アクセス・ユニットの均等な品質を保証する方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概して、本発明のこれらの目的は、ファイバが送信器及び受信器の少なくともいずれかのチップに光学的に接続される、方法及び光ファイバ・アクセス・ユニットによって達成される。そして上記のチップは信号処理用の電子回路に接続され、該回路は該回路が当該回路及びファイバへの及びそれらからの信号を分配する結合ポートに接続されている。ファイバ・フェルール・モジュールは、光ファイバと光学的インタフェースを形成すべく処理されたその２つの端部を除いてファイバを囲むケーシングとから形成される。送信器／受信器チップのモジュールは、ファイバ・フェルール・モジュールの第１のアクセス端部への光学的接続用に構成され、ファイバのアクセス・ポートはファイバ・フェルール・モジュールの第２のアクセス端部での光学的接続のために設けられている。ファイバ・フェルール・モジュール、送信器／受信器チップ及び電子回路を組み立てるために、サポート・ユニットが最後に準備される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の利点は、ファイバ・アクセス・ユニットの全ての部品が、自動製造ラインにおいてモジュールとして扱われるようにできることである。別の利点は、フェルールのモジュールの製造からファイバ・アクセス・ユニットの組み立てまでの全期間の間、傷つきやすいファイバが十分にカバーされ損傷から保護されることである。更なる利点は、送信器／受信器チップとフェルールのモジュールとを１つのユニットに一体化することの実現性である。更に別の利点は、フェルールのモジュール内のファイバの２つの端部が、フェルールのケーシングに固定されているとき、１つの同じ処理で磨かれ得ることである。更に別の利点は、ファイバ・アクセス・ユニットのアクセス・ポートを、異なる標準的な接続に容易に適合できることである。
【０００７】
本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図面及び特許請求の範囲と共に以下の詳細な説明を検討することにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００９】
図１には、第１の端部１３及び第２の端部１４を有する中央のファイバ１２又はファイバモジュールと、ファイバ１１をその２つの端部を除いて囲んでいる筒状ケーシング１５とを備える、光ファイバ・フェルール・モジュールが示されている。ファイバは標準的な光ファイバであり、好ましくはシングルモードタイプで、ケーシングは、通常は光学的フェルールに使用される固体材料、例えば、ジルコニウム、ガラスあるいはポリマーのセラミック材料である。ケーシング１５は、ファイバ１２の第１の端部１３及び第２の端部１４と同一面上の第１の端面１６及び第２の端面１７を備えている。２つの端面は略平坦でありファイバの長手方向に垂直である。これは実際には、端面が半径１０〜２５ｍｍである程度ドーム形状となっており、接続するファイバ又は電子部品と密接な接触を得るために、ファイバの端部が中央に位置しているのを意味する。第１の端面１６はそのファイバの端部１３と、上記の電子的接続に適合された第１のアクセス端部１８を構成し、第２の端面１７はそのファイバの端部１４と、上記の外部ファイバの接続に適合した第２のアクセス端部１９を構成する。ケーシング１５には、実装を容易にするためにリング状の１つ又は複数の溝２０が表面に設けられている。
【００１０】
フェルール・モジュール１１は、図７によるファイバ・アクセス・ユニット２１内の１つのモジュールである。他の部品は、その上にフェルール・モジュール１１と必要な電子部品が実装されたサポートのベースプレート２２を示す、図４に示されている。第１のアクセス端部１８はその第１のファイバ端部１３と共に、レーザチップの形態の送信器あるいはダイオードチップの形態の受信器の極近くに、小さな隙間を空けて通常の方法で配置される。それらは従来通りトランシーバチップとして組み合わされていてもよい。本明細書では、トランシーバ／受信器チップという語句は、全ての代替例をカバーするために使用される。図４では、標準的送信器／受信器チップ２３がチップ・モジュール２４の上に配置されている。そしてチップ・モジュール２４は、トランシーバ／受信器モジュール２４を駆動し、アクセス・ユニット２１への及びそれらからの信号を分配するために必要な電子回路にボンディングされている。アクセス・ユニットへの及びそれらからの信号の電気的分配は、電子回路２５にボンディングされたいくつかのリードの形態の結合ポート２６によって達成される。そしてアクセス・ユニットへの及びそれらからの信号の光ファイバへの分配は、フェルール・モジュール１１の突出部２９の形態のファイバ・アクセス・ポート２８によって達成される。
【００１１】
ベースプレート２２とカバー・プレート３０は、フェルール・モジュール１１及び電子回路２５に対するサポート・ユニットを構成する。ベースプレート２２とカバー・プレート３０は、ケーシング１５の溝に対応するトラック手段３２を備えるソケット３１内でフェルール・モジュールを受容するように形成されている。
【００１２】
図５及び図８には、２つのフェルール・モジュール１１′及び１１″と送信器／受信器チップ２４′及び２４″とが、同じサポート・ユニット２２、３０に配置されている、本発明によるファイバ・アクセス・ユニットの第２の実施形態が示されている。これにより送信及び受信の少なくとも一方を同時に行い、シグナリング容量を２倍にすることができる。
【００１３】
フェルール・モジュールは、異なった形状でもよく、様々な数のファイバ・ユニットを含んでいてもよい。図２及び図３では、箱状のケーシング４５の第１の端面４６及び第２の端面４７と同一面上にある第１の端部４３及び第２の端部４４を有する、４つのファイバ・ユニット４２を有する箱状の構成のフェルール・モジュール４１が示されている。第１の端面４６は、ケーシング４５の窪み５２内に送信器／受信器チップ・モジュール５１を受容するように構成されている。窪み５２及びモジュール５１は、トラック５３の形状のガイド手段によって、互いに慎重に取り付けられる。送信器／受信器チップ５０の数は、ファイバ・ユニット４２の数に対応している。不図示のガイドピンを挿入できるように、端面４６，４７それぞれには２つの穴がある。第２のファイバ端部４４と共に第２の端面４７は、外部のファイバとの接続用のファイバ・アクセス・ポート４８を構成する。ケーシング４５はまた、サポート・ユニット内でのガイド及び実装を容易とするためのフランジ又は溝４９を備えている。図６及び図９内の他の部品について、第１の実施形態と同様な部品には同じ参照番号を使用している。
【００１４】
本発明によるファイバ・アクセス・ユニットの製造は、好適な例では、一般的なフェルール形成工程でフェルール・モジュールを形成することから開始され得る。ある通常の工程では、ファイバ１２又は４２用の細い穴を残して、ケーシング１５又は４５の形状にセラミック材料を成形する。そして好適な樹脂を接着剤でつけることによってファイバが穴の中に固定され、設置の後に、良好な光伝送特性を達成すべく、一つの工程で端面１６、１７又は４６、４７が露出したファイバ端部１３、１４又は４３、４４と共に磨かれる。そしてフェルールユニットは、ファイバ・アクセス・ユニット２１の後続する組立工程で一つのモジュールとして扱われ保管される。送信器／受信器チップユニットもまた、一つのチップ・モジュール２４又は５１として組み立てられて扱われ、このため図３のようにフェルール・モジュール上に、あるいは図４及び図５のようにベースプレート２２に直接実装するのが容易となる。次の工程自体は既知であり、ベースプレート２２上への必要な電子回路２５の配置、リード２７へのボンディングなどを含む。最後に、全ての電子回路をカバーし、電気信号送信用の結合ポート及び光信号送信用のファイバ・アクセス・ポート２８又は４８を含む細部を固定するために、カバー・プレート３０が装着される。
【００１５】
本発明は他の多くの方法で実用化することができる。フェルール・モジュールの構成及び材料、並びにサポート・ユニット内の電子回路の構成は変更してもよい。アクセス・ポートも、様々な規格及びアプリケーションに適合させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による光ファイバ・フェルール・モジュールの全体斜視図である。
【図２】本発明による代替的光ファイバ・フェルール・モジュールの斜視図である。
【図３】図２の光ファイバ・フェルール・モジュールの反対側からの斜視図である。
【図４】図１の単線ファイバ・フェルール・モジュールを１つ含む、部分的に組み立てられた光学アクセス・ユニットの斜視図である。
【図５】図１の単線ファイバ・フェルール・モジュールを２つ含む、部分的に組み立てられた光学アクセス・ユニットの斜視図である。
【図６】図２のフェルール・モジュールを含む、部分的に組み立てられた光学アクセス・ユニットの斜視図である。
【図７】図１の単線ファイバ・フェルール・モジュールを１つ含む、光学アクセス・ユニットの斜視図である。
【図８】図１の単線ファイバ・フェルール・モジュールを２つ含む、光学アクセス・ユニットの斜視図である。
【図９】図２のフェルール・モジュールを含む、光学アクセス・ユニットの斜視図である。
【図１】
2004534272.tif 000003
【図２】
2004534272.tif 000004
【図３】
2004534272.tif 000005
【図４】
2004534272.tif 000006
【図５】
2004534272.tif 000007
【図６】
2004534272.tif 000008
【図７】
2004534272.tif 000009
【図８】
2004534272.tif 000010
【図９】
2004534272.tif 000011
【国際公開パンフレット】
2004534272.tif 000012
2004534272.tif 000013
2004534272.tif 000014
2004534272.tif 000015
2004534272.tif 000016
2004534272.tif 000017
2004534272.tif 000018
2004534272.tif 000019
2004534272.tif 000020
2004534272.tif 000021
2004534272.tif 000022
2004534272.tif 000023
2004534272.tif 000024
【国際調査報告】
2004534272.tif 000025
2004534272.tif 000026