(57)【要約】フェルール（８）に組み付けられたファイバ光ケーブル（１）を有するアセンブリにおいて、ファイバ光ケーブル（１）とフェルールとの間には隙間がある。ファイバ光ケーブル及びフェルール上に金属材料（１８）の層を蒸着することによって、この隙間に気密封止が形成される。ファイバ光ケーブルは、絶縁用の被覆で囲まれた光ファイバすなわちコア（６）を有している。フェルールは、その中心領域に開けられた大きい開口部（１０）と小さい開口部（１２）とを有している。ファイバ光ケーブルがフェルールにはめ込まれると、光ファイバは小さい開口部の中に位置し、被覆は大きい開口部の中に位置するようになる。光ファイバと小さい開口部との間には隙間がある。そこで、金属材料（１８）が光ファイバの一部分とフェルールの一部分とに付着され、これにより隙間に気密封止が形成される。
2004506233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面を有する第１のエレメントと、
第２の面を有する第２のエレメントと
を備えているアセンブリにおいて、
前記第２のエレメントは、第１のエレメントに隣接して接触する位置に配置されていて、これにより、第１のエレメントと第２のエレメントとの間には隙間が形成され、第２のエレメントはセラミック材料で作られていて、
金属材料の層が、第１のエレメントの第１の面の一部分と、第２のエレメントの第２の面の一部分とに付着され、これにより、第１のエレメントと第２のエレメントとの間の隙間に気密封止が形成されている
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項２】
前記第１のエレメントは、光学的に透明な材料で作られている
ことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記第２のエレメントのセラミック材料は、ジルコニアである
ことを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記金属材料の層は、銀ベースの化合物で作られている
ことを特徴とする請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記光学的に透明な材料は、ガラスである
ことを特徴とする請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記金属材料の層は、金属蒸着プロセスによって第１及び第２のエレメント上に蒸着される
ことを特徴とする請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
第１の部分、第２の部分、及び第３の部分を持つ第１の面を有する第１のエレメントと、
第４の部分、第５の部分、及び第６の部分を持つ第２の面を有する第２のエレメントと
を備えるアセンブリにおいて、
第２のエレメントの第２の面は、第１のエレメントの第１の面と向き合っていて、第１の面の第１の部分は、第２の面の第４の部分と接触し、第２のエレメントは、セラミック材料で作られていて、
金属材料の層が、第１のエレメントの第１の面の第３の部分と、第２のエレメントの第２の面の第６の部分とに付着されていて、これにより、隙間に気密封止が形成されている
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項８】
前記第１のエレメントは、光学的に透明な材料で作られている
ことを特徴とする請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記第２のエレメントのセラミック材料は、ジルコニアである
ことを特徴とする請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記金属材料の層は、銀ベースの化合物で作られている
ことを特徴とする請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
光学的に透明な材料は、ガラスである
ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記金属材料の層は、金属蒸着プロセスによって第１及び第２のエレメント上に蒸着される
ことを特徴とする請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
被覆で実質的に囲まれた光ファイバを有していて、前記光ファイバは光学的に透明な材料で作られ、前記被覆は重合体材料で作られているファイバ光ケーブルと、
第１のアパチャ及び第２のアパチャを有していて、フェルール、、前記第１のアパチャは第２のアパチャと流体工学的に通じている、セラミック材料で作られたフェルールと
を備えているアセンブリにおいて、
ファイバ光ケーブルがフェルールにはめ込まれると、光ファイバは第２のアパチャの中に位置し、被覆は第１のアパチャの中に位置するようになり、かつ、光ファイバと第２のアパチャとの間に隙間が形成され、
金属材料の層が、光ファイバの一部分とフェルールの一部分とに付着され、これにより、隙間に気密封止が形成される
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項１４】
前記フェルールのセラミック材料は、ジルコニアである
ことを特徴とする請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記金属材料の層は、銀ベースの化合物で作られている
ことを特徴とする請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記金属材料の層は、金属蒸着プロセスによって、光ファイバの一部分とフェルールの一部分とに蒸着される
ことを特徴とする請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
更に、前記被覆と第１のアパチャとの間に第２の隙間があることを特徴とする請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
更に、前記第２の隙間にエポキシ樹脂材料が置かれていて、これにより、第１のアパチャが被覆に接合されている
ことを特徴とする請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
デバイスに金属被覆する方法において、
第１のエレメントを第２のエレメントに隣接する位置に配置することによってデバイスを形成し、前記デバイスは第１のエレメントと第２のエレメントとの間に隙間を持つステップと、
前記第１のステップの後に、デバイス上に金属材料の層を付着させ、これにより隙間に気密封止を形成するステップとを有している
ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記第１のエレメントは光学的に透明な材料で作られ、前記第２のエレメントはセラミック材料で作られ、前記金属材料は銀ベースの化合物である
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記付着ステップは、金属蒸着プロセスを有している
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２のエレメントのセラミック材料は、ジルコニアである
ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
第１及び第２の部分を持つ第１の面を有する第１の基板と、
第３及び第４の部分を持つ第２の面を有する第２の基板と、
第１の光ファイバと、
第２の光ファイバと
を備えているマルチファイバ貫通アセンブリにおいて、
前記第１の光ファイバ及び第２の光ファイバは、第１の基板の第１の面と第２の基板の第２の面との間に配置され、
前記第１の基板の第１の面の第１の部分は、第２の基板の第２の面の第３の部分に隣接していて、これにより、第１の基板の第１の面と第２の基板の第２の面との間に第１の隙間が形成され、第１の光ファイバと第１及び第２の基板との間に第２の隙間が形成され、第１及び第２の基板間に第３の隙間が形成され、
金属材料の層が、第１の基板、第２の基板、第１の光ファイバ、及び第２の光ファイバに付着していて、これにより、第１の基板と第２の基板との間の第１の隙間に気密封止が形成され、第１の光ファイバと第１及び第２の基板との間の第２の隙間に気密封止が形成され、第２の光ファイバと第１及び第２の基板との間の第３の隙間に気密封止が形成されている
ことを特徴とするアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属被覆されたデバイスパッケージ壁貫通アセンブリに関する。特に、本発明は、アセンブリ後に金属被覆されるファイバ光デバイスパッケージ壁貫通部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光デバイス、例えば、光送信器、検出器、変調器、増幅器の内部で見出される、ダイオード及び露出された絶縁されていない導体、例えば、ワイヤボンドを有するコンポーネントは、周囲の汚染、かつ／または、残留アセンブリ有機化合物、例えば、松やに、すなわちフラックスの影響を受けやすい。これは、電解腐食や、その他の故障モードを起こす可能性があり、その結果、光デバイスは、もはや許容できる仕方で動作しなくなる。従って、光デバイスの内部領域は、真空にされるか、もしくは窒素のような不活性元素によって満たされる場合がある。そして、一般に、デバイスハウジングは気密封止される。しかしながら、気密性を維持し、かつ、光信号の伝送特性の容認できない劣化なしで、いかにして光信号がハウジングを貫通するかという問題がある。いくつかの一般的な解決策が、この問題を解決するために考え出された。これは、一般に、アセンブリの前に、貫通コンポーネントと共に、光ファイバの長さの一部分上の金属被覆を必要とする。これは、組立工程の間に、一般に軟質はんだ合金を用いることによって、気密封止を形成することを見越している。これらの設計は、組立工程の間に引き起こされる応力にも注意を払い、これらの応力の減少に対して、設計及びアセンブリ方法を通して、しかるべき考慮を払うことになるかもしれない。そのような考慮は、分極を維持しているファイバ（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ）を用いる場合に、特に重要である。貫通部品は、次に、軟質はんだで貫通管内にはんだ付けされる。貫通管は、一般に、はんだ付けによって、あらかじめ密封されていて、アパチャ内をデバイスパッケージの壁を貫通して伸びている。
【０００３】
はんだ付けステップの後に続く複数の金属被覆ステップ及び組立ステップのために、そのようなデバイスの製造コストは高価である。更に、現在の貫通設計は、一般に、組立において、１本の光ファイバしか考慮していない。マルチファイバ貫通設計を提供可能とすることの必要性が増大している。現在の設計アプローチ及び組立方法では、高価で、作りにくい可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、設計に柔軟性があり、製造しやすく、費用対効果が大きく、かつ、光ファイバが収容している光信号の伝送特性の品位を著しく下げることがない、光ファイバとデバイスのパッケージの壁との間の気密封止が必要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、光ファイバとパッケージの壁との間を気密封止することが可能なプロセス及び組立方法を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、最小の数の部品及びプロセスしか要求しない金属被覆されたファイバ光ケーブルを提供することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、スリーブに組付けられた後に金属被覆されるファイバ光ケーブルを提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的は、設置が容易な金属被覆されたファイバ光ケーブルを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、製造コストが安い金属被覆されたファイバ光ケーブルを提供することである。
【００１０】
本発明の１つの形において、アセンブリは、第１の面を有する第１のエレメントと、第２の面を有する第２のエレメントとを備えている。前記第１のエレメントは、第２のエレメントに隣接して接触する位置に配置されていて、これにより、第１のエレメントと第２のエレメントとの間には隙間が形成されている。そこで、金属材料の層が、第１のエレメントの第１の面の一部分と第２のエレメントの第２の面の一部分とに付着され、これにより、第１のエレメントと第２のエレメントとの間の隙間に気密封止が形成される。
【００１１】
本発明の別の形において、アセンブリは、第１の面を有する第１のエレメントと、第２の面を有する第２のエレメントとを備えている。第１の面は、第１、第２、及び第３の部分を有している。第２の面は、第４、第５、及び第６の部分を有している。第２のエレメントの第２の面は、第１のエレメントの第１の面と向き合っていて、第１の面の第１の部分は、第２の面の第４の部分と接触し、これにより、第１のエレメントと第２のエレメントとの間に隙間が形成されている。そこで、金属材料の層が、第１のエレメントの第１の面の第３の部分と、第２のエレメントの第２の面の第６の部分とに付着され、これにより、隙間に気密封止が形成される。
【００１２】
本発明の更に別の形において、アセンブリは、ファイバ光ケーブルと、フェルールとを備えている。ファイバ光ケーブルは、被覆で実質的に囲まれた光ファイバを有している。光ファイバは、光学的に透明な材料で作られている。被覆は、重合体材料で作られている。フェルールは、大きい開口部と、小さい開口部とを有している。フェルールは、セラミック材料で作られている。ファイバ光ケーブルがフェルールにはめ込まれると、光ファイバは小さい開口部の中に位置し、被覆は大きい開口部の中に位置するようになる。光ファイバと小さい開口部との間に隙間が形成される。金属材料の層が、光ファイバの一部分とフェルールとに付着され、これにより、隙間に気密封止が形成される。
【００１３】
本発明の更に別の形において、アセンブリは、２つのエレメントに相互に金属被覆するプロセスを有している。このプロセスは、第１のエレメントを第２のエレメントに隣接する位置に配置して、これによりデバイスを形成する第１のステップを有している。デバイスは、第１のエレメントと第２のエレメントとの間に隙間を有している。第１のステップの後に、第２のステップが続く。第２のステップは、金属材料の層をデバイス上に付着させるステップを有していて、これにより、隙間に気密封止が形成される。
【００１４】
従って、本発明は、検出器の壁を貫通してファイバ光ケーブルを通し、かつ、それに気密封止をする、現存するデバイスまたはプロセスより優れている。本発明は、気密封止するのに必要な部品及びプロセスの数を減少させる。更に、本発明は、生産コストが安価であると同時に、製造、設置、及び使用が容易なデバイスを提供する。本発明の、これら及び他の特徴が、現時点での好ましい実施形態の以下の詳細な記述において示される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下の詳細な記述を参照し、添付の図と関連付けて考察すれば、本発明のより完全な評価、及び、それについての多くの付随する利点が、容易に得られるのと同様に、更によく理解された状態になる。
【００１６】
以下、図面を参照するが、参照符号は、いくつかの図を通して、同一の、すなわち対応する部品を示す。特に、図４及び５については、そうであるが、本発明の第１の実施形態は、金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２０である。
【００１７】
図１は、ファイバ光ケーブル１の側面図である。ファイバ光ケーブル１は、被覆４で覆われた光ファイバすなわちコア６を有している。被覆４は、電気絶縁特性を有する重合体材料で作られている。光ファイバ６は、一般に、ガラスで作られている。すなわち、総称的には、光学的に透明な無機材料の融解生成物が冷やされて非結晶の堅い状態になったもので作られている。一般に、ガラスの主成分は、シリカすなわちＳｉＯ２である。
【００１８】
図２は、フェルール８の断面の側面図である。フェルール８は、一終端に穴が開けられ、これにより大きいアパチャ１０が形成されていて、第２の終端にも穴が開けられ、これにより小さいアパチャ１２が形成されている。大きいアパチャ１０と小さいアパチャ１２とは、相互に流体工学的に通じていて、かつ相互にほぼ同軸となっている。フェルール８は、小さいアパチャ及び大きいアパチャに共通の縦軸（図示していない）について対称であり、そのため、一般に、円筒形をしている。フェルール８は、一般に、セラミック材料で作られている。セラミック材料は、ジルコニアすなわちＺｒＯ２でできていることが好ましい。
【００１９】
図３は、フェルール８に組み付けられたファイバ光ケーブル１の部分的に断面が示された側面図である。図３に示したように、光ファイバ６は、フェルール８の大きいアパチャ１０及び小さいアパチャ１２の両方を通っている。光ファイバ６の一部分は、小さいアパチャ１２の中に位置している。ファイバ光ケーブル１の被覆４は、フェルール８の大きいアパチャ１０の中に位置している。フェルール８内にファイバ光ケーブル１を保持するために、適当なエポキシ樹脂材料が、被覆４と大きいアパチャ１０との間の界面１４における隙間に置かれる。ファイバ光ケーブル１とフェルール８とのアセンブリは、ケーブル内蔵フェルールアセンブリ１６になる。
【００２０】
図４は、ケーブル内蔵フェルールアセンブリ１６の部分的に断面が示された側面図である。ケーブル内蔵フェルールアセンブリ１６は、金属材料１８の層によって金属被覆されている。フェルール８の小さいアパチャ１２と、ファイバ光ケーブル１の光ファイバ６との間の界面１９における隙間に蒸着された金属材料１８は、気密封止を形成している。その結果生じる構成は、金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２０を形成している。
【００２１】
図５は、金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２０の側面図である。
【００２２】
図６は、容器またはその他のデバイスの金属の壁２６におけるアパチャすなわち開口部にはめ込まれた、金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２０の、部分的に断面が示された側面図である。金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２０の金属の表面は、このアセンブリを金属の壁２６にはんだ付けすることを可能にする。図６に、金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２０と金属の壁２６との間の界面における、はんだ材料２８を示す。はんだ材料２８は、その界面を気密封止している。その上、もしくは、その代わりに、はんだ付け２８が界面３０に設けられてもよい。金属材料１８は、金属蒸着プロセスによって付着されるのが好ましい。他の析出プロセス、例えば、溶融めっき溶射、及び無電解めっきを用いることもできる。
【００２３】
図７は、本発明の第２の実施形態２２の斜視図である。第２の実施形態である金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリ２２は、光ファイバ６とフェルール８との接合点に金属材料２４の混合されたシールを有している。
【００２４】
図９は、本発明の別の実施形態であるマルチファイバ貫通アセンブリ４０の斜視図である。図８に示したように、マルチファイバ貫通アセンブリ４０は、第１の基板４２と第２の基板４８とを備えている。第１の基板４２は、比較的滑らかな面４４を有しているが、これは、全然平らではなく、かつ、でこぼこした表面粗さを持つ部分を含んでいる。第１の基板４２は、そこに形成されたｖ溝４６を有している。第２の基板４８は、比較的滑らかな面５０を有しているが、これは、全然平らではなく、かつ、でこぼこした表面粗さを持つ部分を含んでいる。第２の基板４８は、そこに形成されたｖ溝５２を有している。第１及び第２の基板４２，４８は、セラミック材料で作られるのが好ましい。
【００２５】
実際には、２本以上の光ファイバすなわちコア６が、第１及び第２の基板４２，４８間に置かれる。ｖ溝４６，５２は、第１及び第２の基板４２，４８がお互いの方へ寄せられて、面４４及び５０の一部分が相互に接触する、もしくは接着剤によって相互に固定されるときに、コア６を第１及び第２の基板４２，４８のｖ溝４６，５２間に捕らえるように並べられている。
【００２６】
第１及び第２の基板４２，４８とコア６とのアセンブリは、金属被覆される。
図９に、第１及び第２の基板４２，４８とコア６とにおける金属被覆領域ＭＲを示すが、これは、金属被覆される。金属被覆層は、第１の基板４２と第２の基板４８との間にある隙間５６、及び、コア６と第１及び第２の基板４２，４８との間にある隙間５４の間を密封する。作成された密封は、気密封止である。かくして、マルチファイバ貫通アセンブリ４０が形成される。その結果、アセンブリ４０全体は、デバイスまたは容器の壁に、はんだ付けすることが可能になり、これにより、複数の光ファイバが壁を貫通して容器の内部にアクセスすることが可能になる。
【００２７】
別の実施形態として、第１及び第２の基板４２及び４８に、１本のコア６を貫通させる働きをさせることも可能である。
【００２８】
前述の教示の観点から見れば、本発明の多数の修正及び変形が可能であることは明らかである。従って、それは、添付の請求項の範囲内であると解されるべきである。本発明は、具体的にここに示したものとは別の方法で実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ファイバ光ケーブルの側面図である。
【図２】フェルールの断面の側面図である。
【図３】図１のファイバ光ケーブルが図２のフェルールにはめ込まれ、これによりケーブル内蔵フェルールアセンブリが形成されている、部分的に断面が示された側面図である。
【図４】図３のケーブル内蔵フェルールアセンブリの部分的に断面が示された側面図であり、ケーブル内蔵フェルールは金属被覆されていて、これにより金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリが形成されている。
【図５】図４の金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリの側面図である。
【図６】機器またはその他のデバイスまたは構造物の壁にはんだ付けされた、図５の金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリの、部分的に断面が示された側面図である。
【図７】金属被覆されたケーブル内蔵フェルールアセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図８】そこにｖ溝が形成された２枚の基板の斜視図である。
【図９】図８の２枚の基板を用いたマルチファイバ貫通アセンブリの斜視図である。
【符号の説明】
１　ファイバ光ケーブル
４　被覆
６　光ファイバ（コア）
８　フェルール
１０　大きい開口部
１２　小さい開口部
１８　金属材料
２０　ケーブル内蔵フェルールアセンブリ
【国際公開パンフレット】
2004506233.tif 000003
2004506233.tif 000004
2004506233.tif 000005
2004506233.tif 000006
2004506233.tif 000007
2004506233.tif 000008
2004506233.tif 000009
2004506233.tif 000010
2004506233.tif 000011
2004506233.tif 000012
2004506233.tif 000013
2004506233.tif 000014
2004506233.tif 000015
2004506233.tif 000016
2004506233.tif 000017
2004506233.tif 000018
2004506233.tif 000019
2004506233.tif 000020
【国際調査報告】
2004506233.tif 000021