(57)【要約】【課題】  光ファイバ束を光部品に実装する工程において、光ファイバの破損を防止可能な光ファイバ束を提供する。【解決手段】  本発明による光ファイバ束１０は、先端にガラス部が露出し、ガラス部は先端に小径部１１ｃを有し、その後方に大径部１１ａを有し、小径部１１ｃと大径部１１ａの間にテーパ部１１ｄが形成されている光ファイバ１１が軸方向に平行に配置した状態で固定されており、上記光ファイバ束１０の中心方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部１１ｄの軸方向における長さＤ１は、上記光ファイバ束１０の外延方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部１１ｄの軸方向における長さＤ１より長く、小径部とテーパ部の境界が一致していることを特徴とする。【選択図】図１
2012203060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にガラス部が露出し、前記ガラス部は先端に小径部を有し、その後方に大径部を有し、前記小径部と大径部の間にテーパ部が形成されている光ファイバが軸方向に平行に配置した状態で固定されている光ファイバ束であって、
前記光ファイバ束の中心方向に位置する光ファイバの前記テーパ部の軸方向における長さは、前記光ファイバ束の外延方向に位置する光ファイバの前記テーパ部の軸方向における長さより長く、前記小径部と前記テーパ部の境界が一致している
ことを特徴とする光ファイバ束。
【請求項２】
前記光ファイバ束は、複数の前記光ファイバが軸方向に直交する第１の方向に一列に配置された光ファイバ列を形成して固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ束。
【請求項３】
前記光ファイバ束は、前記光ファイバ列が前記第１の方向に直交する第２の方向に複数列に配置された状態で固定されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ束。
【請求項４】
ガラス部の周囲に被覆部を備える光ファイバを用意し、複数の前記光ファイバを軸方向に平行に配置した状態で固定し、光ファイバ束を形成するステップと、
複数の前記光ファイバの先端の被覆部を除去して前記ガラス部を露出するステップと、
露出した前記ガラス部の先端をエッチング液に接触させるステップと、
前記エッチング液を、毛細管現象により前記ガラス部のうち前記エッチング液と接触していない領域に向かって浸透させ、前記ガラス部の先端をエッチングするステップと、を含む光ファイバ束の製造方法であって、
エッチングする前の前記ガラス部は、隣接する前記光ファイバの前記ガラス部との間隙幅が、前記エッチング液の液面部に対応する位置において、前記光ファイバの前記被覆部の外径以下であるよう設定されている、
ことを特徴とする光ファイバ束の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス部を露出するステップは、前記光ファイバ束を形成するステップの後に、複数の前記光ファイバの先端の被覆部を一括して除去する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ束の製造方法。
【請求項６】
前記光ファイバ束は、複数の前記光ファイバが軸方向に直交する第１の方向に一列に配置された光ファイバ列を形成して固定されている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光ファイバ束の製造方法。
【請求項７】
前記光ファイバ束は、前記光ファイバ列が前記第１の方向に直交する第２の方向に複数列に配置された状態で固定されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ束の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ束およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光部品の高密度化及び高集積化の要求が高まっている。例えば、光導波路型部品は光通信分野において１つの光部品が処理すべき光信号の信号数が増大し、高密度化への要求が著しく高まっている。また複数のレーザ光源から出射されたレーザビームを混合して高パワー密度レーザ光を生成するレーザ照射装置（例えば、特許文献１を参照のこと）においては、レーザ光の高集積化や、レーザ照射装置の小型化の要求が高まっている。このような背景において、光導波路型部品とファイバの接続においても、より高密度化・高集積化への要求が高まっている。
【０００３】
このような要求に対応する技術として、例えば特許文献２には、細径化された光ファイバを用いることで、光ファイバを高密度でアレイ状に配列することが可能な光ファイバアレイが開示されている。さらに、光ファイバをコアの軸と並行方向にテーパ状に細径化することで、光ファイバの破損や伝搬損失を防止可能となる技術が開示されている。
【０００４】
光ファイバをテーパ状に細径化する技術としては、液相化学エッチングが採用され得る。特許文献３には、光ファイバの先端部の被覆を除去し、先端から一定の長さだけ光ファイバをエッチング液に浸漬して光ファイバをテーパ状に細径化する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、エッチング前に収縮チューブで裸の光ファイバを一纏めに締め付けて最密構成を保持し、かつ、個々のファイバの端部を扇状に広げて固定し、エッチング液にさらすことで、複数の光ファイバを一括して、一様に光ファイバをテーパ状に細径化する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献５には、複数のファイバをホルダーに固定し、この状態で光ファイバをエッチング液に浸漬し、これを上下動させることで、複数の光ファイバに一括してテーパ部を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１１５７２９号公報
【特許文献２】特開２００８−７６７９５号公報
【特許文献３】特開２００４−１０１９８９号公報
【特許文献４】特開２００６−１３３７７０号公報
【特許文献５】特開平８−１７１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３〜５に記載された光ファイバにテーパ部を形成する技術では、複数の光ファイバに一様にテーパ部が形成される。即ち、テーパ部の始点と終点が揃っている。このような光ファイバを集積して形成した光ファイバ束を光ファイバアレイ等の光部品に、光ファイバに曲げを付与した状態で実装しようとすると（例えば特許文献２の図２を参照）、光ファイバ同士が接触して損傷する問題があった。
【０００９】
また、上記の光ファイバにテーパ部を形成する技術では、簡易なプロセスで充分に滑らかな形状のテーパ部を形成することが難しい。即ち、テーパ部の形状は、光ファイバをエッチング液に浸漬する深さや、エッチングレート、及び持続時間によって決定されるため、例えば特許文献５に記載の技術によって滑らかな形状のテーパ部を形成するには光ファイバホルダの上下動の動作を精密に制御する必要があり、制御装置が複雑化する。また、特許文献３、４においてはかかる観点から光ファイバのエッチング方法に関して検討されていない。充分に滑らかな形状のテーパ部が形成されていない場合、光ファイバに曲げを付与した状態で光部品内に実装すると、曲げ応力がテーパ形状の不均一な箇所に集中し、光ファイバの破損を招く。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、光ファイバ束を光部品に実装する工程において、光ファイバ同士の接触による破損を防止可能な光ファイバ束を提供することを目的とする。また、光ファイバに簡易なプロセスで充分に滑らかな形状のテーパ部を形成可能な、光ファイバ束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】
【００１１】
本発明による光ファイバ束は、先端にガラス部が露出し、ガラス部は先端に小径部を有し、その後方に大径部を有し、小径部と大径部の間にテーパ部が形成されている光ファイバが軸方向に平行に配置した状態で固定されており、上記光ファイバ束の中心方向に位置する光ファイバのテーパ部の軸方向における長さは、上記光ファイバ束の外延方向に位置する光ファイバのテーパ部の軸方向における長さより長く、小径部とテーパ部の境界が一致していることを特徴とする。
【００１２】
本発明による光ファイバ束は、複数の光ファイバが軸方向に直交する第１の方向に一列に配置された光ファイバ列を形成して固定されているのが好ましい。さらに、そのような光ファイバ列が第１の方向に直交する第２の方向に複数列に配置された状態で固定されているのも好適である。
【００１３】
本発明による光ファイバ束の製造方法は、（１）ガラス部の周囲に被覆部を備える光ファイバを用意し、複数の光ファイバを軸方向に平行に配置した状態で固定し、光ファイバ束を形成するステップと、（２）複数の光ファイバの先端の被覆部を除去してガラス部を露出するステップと、（３）露出したガラス部の先端をエッチング液に接触させるステップと、（４）エッチング液を、毛細管現象によりガラス部のうちエッチング液と接触していない領域に向かって浸透させ、ガラス部の先端をエッチングするステップとを含み、エッチングする前のガラス部は、隣接する光ファイバのガラス部との間隙幅が、エッチング液の液面部に対応する位置において、光ファイバの被覆部の外径以下であるよう設定されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明による光ファイバ束の製造方法は、（２）複数の光ファイバの先端の被覆部を除去してガラス部を露出するステップにおいて、光ファイバ束を形成するステップの後に、複数の光ファイバの先端の被覆部を一括して除去するのが好ましい。
【００１５】
本発明による光ファイバ束の製造方法は、（１）ガラス部の周囲に被覆部を備える光ファイバを用意し、複数の光ファイバを軸方向に平行に配置した状態で固定し、光ファイバ束を形成するステップにおいて、光ファイバ束は複数の光ファイバが軸方向に直交する第１の方向に一列に配置された光ファイバ列を形成して固定されているのが好ましい。さらに、そのような光ファイバ列が第１の方向に直交する第２の方向に複数列に配置された状態で固定されているのも好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による光ファイバ束によれば、光ファイバ束を光部品に実装する工程において、光ファイバ同士の接触による破損を防止できる。また、本発明による光ファイバ束の製造方法によれば、光ファイバに簡易なプロセスで充分に滑らかな形状のテーパ部を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光ファイバ束の一例を示す構成図である。
【図２】（ａ）は光部品に実装されている光ファイバ束を示す図である。（ｂ）は比較例を示す図である。（ｃ）本発明の光ファイバ束の末端部を示す図である。
【図３】本発明の光ファイバ束の他の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の光ファイバ束の詳細な構成を示す図である。図３（ａ）は固定部のＸＹ平面における断面図、図３（ｂ）はガラス部のＸＺ平面（図３（ａ）に示した部分Ａ−Ａ’）における断面図、図３（ｃ）はガラス部の図３（ａ）に示した部分Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【図５】本発明の光ファイバ束の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の光ファイバ束の製造方法に適用できる光ファイバ束の一例を示す構成図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した部分Ｃ−Ｃ’における断面図、（ｃ）は（ａ）に示した部分Ｄ−Ｄ’における断面図である。
【図７】本発明の光ファイバ束の製造方法の一例を示す概念図である。
【図８】エッチング後の光ファイバの断面を示す図である。
【図９】エッチング液を毛細管現象により浸透させる原理を示す図である。
【図１０】本発明の光ファイバ束の製造方法を詳細に説明する図である。（ａ）はガラス部の先端をエッチングするステップを示す概念図であり、（ｂ）はエッチング後の光ファイバ束を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（本発明の光ファイバ束の第１の実施形態）
【００１９】
図１は本発明の光ファイバ束の一例を示す構成図である。光ファイバ束１０は、複数の光ファイバ１１と固定部１２を備える。本実施形態においては、複数の光ファイバ１１が軸方向に直交する第１の方向（以下、Ｘ方向と称する）に一列に配置された光ファイバ列を形成して固定されている場合を例示して説明する。
【００２０】
光ファイバ１１は、ガラス部１１ａ外周に被覆部１１ｂを備える。本発明において、光ファイバ１１は先端にガラス部（大径部）１１ａが露出し、その先端に小径部１１ｃを有し、小径部１１ｃと大径部１１ａの間にテーパ部１１ｄが形成されている。テーパ部１１ｄの軸方向における長さ（以下、テーパ部長と称する）Ｄ１は、テーパ部１１ｄの始点（小径部１１ｃとテーパ部１１ｄの境界）１３から、テーパ部１１ｄの終点（大径部１１ａとテーパ部１１ｄとの境界）１４までの距離である。
【００２１】
光ファイバ１１は、例えばシングルモードファイバであり、ガラス部１１ａは石英系ガラスである。また、被覆部１１ｂは例えばウレタンアクリレート等からなる樹脂である。また、固定部１２は例えば熱硬化性または紫外線硬化性樹脂である。
【００２２】
光ファイバ束１０において、上記のような複数の光ファイバ１１が固定部１２において、軸方向に平行に配置した状態で固定されている。本発明において、光ファイバ束１０の中心方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部長Ｄ１は、光ファイバ束１０の外延方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部長Ｄ１より長く、テーパ部１１ｄの始点１３が一致している点が特徴である。このような光ファイバ束１０であれば、隣り合う光ファイバ１１とテーパ部１１ｄの終点１４の位置をずれて配置することが容易であるから、光ファイバ束１０をガラス部１１ａに曲げを付与した状態で光部品内に実装しても、隣接する光ファイバ１１のガラス部１１ａと接触しにくくすることができ、光ファイバの破損を防止できる。
【００２３】
これを、図２を参照して説明する。（ａ）は光部品に実装されている光ファイバ束を示す図であり、光ファイバ束１０を構成する各光ファイバ１１が、光部品１０ａに固定された光ファイバ１０ｂにそれぞれ接続されている。光ファイバ１０ｂの固定ピッチが、光ファイバ束１０を構成する各光ファイバ１１のピッチより小さい場合には、光ファイバ１１には中心方向（図中、Ｘ方向）に曲げが加えられた状態で固定される。（ｂ）、（ｃ）は（ａ）における点線部分の拡大図である。（ｂ）は比較例を示す図であり、光ファイバ束１０の外延方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部長Ｄ１が一致している点に置いて、本発明の光ファイバ束とは異なる。（ｂ）は本発明の光ファイバ束の末端部を示す図である。光ファイバ束１０の中心方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部長Ｄ１は外延方向に位置する光ファイバ１１のテーパ部長Ｄ１より長く、テーパ部１１ｄの始点１３が一致しているため、隣接する光ファイバ１１との近接部βにおいて、空間αが形成される。
【００２４】
これらについて、光ファイバ１１に曲げを付与した状態で光部品（例えば光導波路型部品）内に実装する場合を考える。即ち、光ファイバを高密度に集積した状態で固定するために、光ファイバ束１０を構成する各光ファイバ１１は、光ファイバの配列方向に対して中心方向（例えば図２中、Ｘ方向）に向け、曲げを付与した状態で光部品に実装する。
【００２５】
このとき、（ａ）に示した比較例の場合には、光ファイバ１１にＸ方向（光ファイバ束１０の中心方向）へ曲げを付与すると、隣接する光ファイバ１１との近接部βにおいて、光ファイバ１１の大径部１１ａの末端部が隣接する光ファイバ１１と接触する。これに対し、（ｂ）に示した本発明の光ファイバ束の場合には、隣接する光ファイバ１１との近接部βに空間αが形成されているから、光ファイバ１１にＸ方向へ曲げを付与しても、光ファイバ１１の大径部１１ａの末端部が隣接する光ファイバ１１と接触することを防止できる。即ち、光部品に実装する工程において、光ファイバ同士の接触による破損を防止可能な光ファイバ束を提供することができる。
（本発明の光ファイバ束の第２の実施形態）
【００２６】
図３は本発明の光ファイバ束の他の一例を示す構成図である。図１との相違点は、複数の光ファイバ２１がＸ方向に配置された光ファイバ列を形成し、かつ、Ｘ方向に直交する（以下、Ｙ方向と称する）に複数列に配置された状態で固定されている点である。本実施形態においては、複数の光ファイバ２１がＸ方向に一列に配置された光ファイバ列が、Ｙ方向に３列に配置した状態で固定されている場合を例示して説明する。
【００２７】
図４は本実施形態における光ファイバ束２０の詳細な構成を示す図である。図４（ａ）は固定部２２のＸＹ平面における断面図、図４（ｂ）は光ファイバ２１の先端のＸＺ平面（図４（ａ）に示した部分Ａ−Ａ’）における断面図、図４（ｃ）は光ファイバ２１の先端の図４（ａ）に示した部分Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、複数の光ファイバ２１はＸ方向及びＹ方向において、軸方向に平行に配置した状態で固定されている。本実施形態において、光ファイバ束２０のＸ方向（図４（ｂ））及びＹ方向（図４（ｃ））における中心方向に位置する光ファイバ２１のテーパ部長Ｄ１は、外延方向に位置する光ファイバ２１のテーパ部長Ｄ１より長く、テーパ部２１ｄの始点２３が一致している点が特徴である。即ち、テーパ部２１ｄの終点２４は、図４（ｂ）に示すように光ファイバ束２０Ｘ方向における中心方向から外延方向に向かうに従って滑らかな分布Ｄ３を有するとともに、図４（ｃ）に示すように光ファイバ束２０Ｙ方向における中心方向から外延方向に向かうに従って滑らかな分布Ｄ４を有する。このような光ファイバ束２０であれば、隣り合う光ファイバ２１とテーパ部２１ｄの終点２４の位置をずらして配置することが容易である。その結果、光ファイバ束２０を光部品に実装する工程において、各光ファイバ２１同士の接触による破損を防止可能な点は、第１の実施形態と同様である。
【００２９】
なお、図３においては、このような複数の光ファイバの配置例として、各々の光ファイバがＸＹ平面内において四方配列されている様子（即ち、最密充填されていない場合）を示している。一方、図４（a)においては、このような複数の光ファイバの配置例として、各々の光ファイバがＸＹ平面内において六方配列されている様子（即ち、最密充填されている場合）を示している。いずれの光ファイバ束であっても、光ファイバがＸ方向に一列に配置された光ファイバ列がＹ方向に複数列に配置された状態で固定されている状態に該当し、各列の配置態様は実施形態に応じて適宜変形され得る。
（光ファイバの製造方法の第１の実施形態）
【００３０】
図５は本実施形態の光ファイバ束の製造方法を示すフローチャートである。図６は、本実施形態の光ファイバ束の製造方法に適用できる光ファイバ束の一例を示す構成図である。図６（ａ）は全体斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示した部分Ｃ−Ｃ’における断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）に示した部分Ｄ−Ｄ’における断面図である。図７本発明による光ファイバ束の製造方法の第１実施形態を示す図であり、図７（ａ）〜（ｄ）は各工程の概念図である。
【００３１】
図５および図６に示すように、まず、複数の光ファイバを軸方向に平行に配置した状態で固定し、光ファイバ束を形成する（工程Ｓ１、Ｓ２）。本実施形態に係る光ファイバ束の製造方法に適用可能な光ファイバ束は、図６に示すように、複数の光ファイバ１１と固定部１２とを備える。光ファイバ１１はガラス部１１ａと、その外周に被覆部１１ｂを備える。光ファイバ束１０は複数（例えば４４本）の光ファイバ１１がＸ方向に一列に配置した状態で、固定部１２により一括固定され、光ファイバ列が形成され得る。以下、光ファイバ束１０を構成する複数の光ファイバ１１として、同等のガラス部径Ｄ６及び被覆部径Ｄ５を有するものを採用した場合を例示する。なお、後述するように、複数の光ファイバ１１がＸ方向に配置された状態で固定された光ファイバ列を形成し、かつ、Ｙ方向に複数列に配置した状態で固定されていても良い。
【００３２】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファイバ１１は被覆部１１ｂにおいて固定部１２により被覆され、一括固定され得る。このとき、各光ファイバは隣接する光ファイバ１１の被覆部１１ｂと接触するよう、密に配列されていることが好ましい。このように構成すれば、複数の光ファイバ１１の配列ピッチＤ７を容易に被覆部径Ｄ５と同等に設定できる。本実施形態において、被覆部径Ｄ５及び配列ピッチＤ７は例えば２５０μｍであり、ガラス部径Ｄ６は例えば１２５μｍである。
【００３３】
複数の光ファイバ１１は公知の手法により配置すればよい。例えば、被覆部径Ｄ７の整数倍と同等の幅の溝部を形成した配列治具を使用するのが好適である。溝部に複数の光ファイバ１１を配列することで、各光ファイバが隣接する光ファイバの被覆部１１ｂと接触するよう、密に配列することができる。このような状態で溝部の上方より押さえ蓋を用いて複数の光ファイバを押圧固定することが好ましい。
【００３４】
続いて、溝部内に樹脂材を充填・硬化することにより、多数の光ファイバ１１が固定部１２で一括固定され得る。樹脂材が紫外線硬化性樹脂であれば迅速に硬化することが可能であるから作業性が良い。また、溝部との密着力が弱い樹脂材（例えばフッ素系樹脂）を採用すれば、光ファイバ束１０を簡単に溝部から剥離することができるから、いっそう作業性がよく好ましい。
【００３５】
図６（ｃ）に示すように、光ファイバ束１０は部分Ｄ−Ｄ’において、複数の光ファイバ１１は固定部１２より離れるに従って扇状に広がるため、配列ピッチＤ８は被覆部径Ｄ５よりやや大きくなっている。
【００３６】
続いて、図７（ａ）に示すように、複数の光ファイバ１１の先端の外周の被覆を除去することにより、ガラス部１１ａを露出する。このとき、複数の光ファイバ１１の被覆を一括して除去すれば、各光ファイバ１１の被覆部際１５を揃えることができ、光ファイバ束１０の取り扱い作業性が向上するため好ましい。前述のように光ファイバ束１０を形成した後に、複数の光ファイバ１１の被覆を一括して除去すれば、個々の光ファイバ１１について被覆を除去した後に、被覆部際１５が揃うように光ファイバ１１を配列して固定するといった手間を省略することができるため、作業性が良い。
【００３７】
次に、図７（ｂ）に示すように、ガラス部１１ａの先端をエッチング液１に接触させる。このとき、エッチング液１の液面１ａからガラス部１１ａの先端までの距離（浸漬深さ）ｄ１が、エッチング後の光ファイバ束１０の小径部長Ｄ１０に相当する。
【００３８】
このとき、エッチングする前のガラス部１１ａは、隣接する光ファイバ１１のガラス部１１ａとの間隙幅Ｄ９が、エッチング液１の液面１ａに対応する位置において、光ファイバ１１の被覆部径Ｄ５以下である。
【００３９】
続いて、図７（ｃ）に示すように、エッチング液１を、毛細管現象によりガラス部１１ａのうちエッチング液１と接触していない領域に向かって浸透させ、ガラス部１１ａの先端をエッチングするこのとき、エッチング液１の浸透領域１ｂの幅ｄ２（図７（ｃ）においてはエッチング液１の浸透高さ）が、エッチング後の光ファイバ束１０のテーパ部長Ｄ１に相当する。この状態で、ガラス部１１ａを所定時間エッチング液１に浸漬することによりガラス部１１ａの一部が溶解する。このようにして、図７（ｄ）に示すように、テーパ部１１ｄ及び小径部１１ｃが形成される。
【００４０】
本実施形態によれば、複数の光ファイバ１１のガラス部１１ａを一括してエッチングする事により、テーパ部１１ｄの始点１３の位置を、ガラス部１１ａのエッチング液１の液面１ａに対応する位置に揃えることができる。
【００４１】
エッチング液１は被加工光ファイバの材質及び特性に応じて適宜選択すればよく、例えば本実施形態のように石英系材料からなるガラス部を有する光ファイバであれば、エッチング液としてフッ酸水溶液が採用され得る。また、プラスチック光ファイバであれば、含フッ素有機溶剤等が採用され得る。
【００４２】
図８は、エッチング後のガラス部先端の断面を示す図である。エッチング後のガラス部１１ａは、大径部（未エッチング部）１１ａ、テーパ部１１ｄ、小径部１１ｃから構成される。かかるガラス部１１ａの先端構造はエッチング条件により制御され得る。即ち、小径部長Ｄ１０は前述のようにガラス部のエッチング液１への浸漬深さｄ１（液面１ａからガラス部の先端部までの距離）により制御され得る。また、小径部径Ｄ１１はエッチングレート及びエッチング時間により制御され得る。さらに、テーパ部長Ｄ１前述のようにガラス部におけるエッチング液１の浸透領域１ｂの幅ｄ２（図８においてはエッチング液１の浸透高さ）により制御され得る。また、テーパ角θは、大径部径Ｄ６と小径部径Ｄ１１及びテーパ部長Ｄ１により決定される。
【００４３】
図９はエッチング液１を毛細管現象によりガラス部１１ａに浸透させる原理を示す図である。ガラス部１１ａの先端をエッチング液１に接触させると、毛細管現象により、ガラス部１１ａのうちエッチング液１と接触していない領域に向かってエッチング液１が供給される様子を示している。
【００４４】
一般に、毛細管現象は固体に接触した液体の表面が上昇したり低下したりする現象であり、液体分子間の引力と液体と固体分子間の引力の差に起因する（マグローヒル科学技術用語大辞典  第３版  日刊工業新聞社）。そして、細い環状物体の内側を液体が浸透する現象としての毛細管現象においては、液体の浸透領域幅ｄ２は、Ｔを液体の表面張力とし、θ’を接触角とし、ρを液体の密度とし、ｇを重力加速度とし、ｒを管の内径（半径）とした場合、（１）式のように表すことができる。
【００４５】
【数１】
2012203060.tif 000003
【００４６】
ここで、（１）式は環状物体の内側を液体が浸透する現象を記述するものであるから、ガラス部１１ａの外周面を浸透するエッチング液１の挙動について単純に適用することはできない。しかし、エッチング液１の浸透領域１ｂにおいては、毛細管現象による浸透力Ｆ１と、これに対する抗力Ｆ２が発生し、両者がつりあうまでエッチング液１は浸透することとなることが把握できる。ガラス部１１ａの先端を下向きにして、ガラス部１１ａとエッチング液１を接触させた場合、一般に浸透力Ｆ１は表面張力によるものである。即ち、ガラス部１１ａとの濡れ性の高いエッチング液１はガラス部１１ａとの接触部近傍においてガラス部１１ａに沿って傾きを持って移動して浸透領域１ｂを形成する。当該領域においてエッチング液１は表面張力により縮まろうとすることとなるから、結果として液面１ａはガラス部１１ａの近傍では垂直方向に持ち上がる。つまり、浸透領域１ｂにおけるエッチング液１が上昇する力は、ガラス部１１ａ付近の表面張力の垂直成分に等しい。そして、かかる浸透力Ｆ１と、持ち上げた液体の重さがつり合うまで浸透領域１ｂにおけるエッチング液１は上昇することとなる。即ち、この場合において、抗力Ｆ２は持ち上げられた浸透領域１ｂの液体の重さであると考えることができる。
【００４７】
以上より、テーパ部長Ｄ１は前述のようにガラス部１１ａにおけるエッチング液１の浸透領域幅ｄ２により決定されるから、テーパ部長Ｄ１は浸透力Ｆ１や抗力Ｆ２を調整することにより制御され得る。即ち、浸透力Ｆ１を制御するために、ガラス部１１ａとエッチング液１の濡れ性を調整しても良いし、エッチング液１の表面張力を調整しても良いし、ガラス部１１ａとエッチング液１の接触角θ’を調整ても良いし、ガラス部１１ａを細い環状物体の中に収容することにより（（１）式においてｒに相当）浸透力Ｆ１を調整しても良い。さらに、ガラス部１１ａの近傍に電極を配置して電圧を印加して液体の表面張力の変化を誘発する電気毛細管現象によって浸透力Ｆ１を調整しても良い。一方、抗力Ｆ２を制御するために、エッチング液１の密度を調整しても良い。
【００４８】
また、浸透領域１ｂにおけるエッチング液１は、ガラス部１１ａのエッチングにより消費される一方で、拡散によって新鮮なエッチング液１の循環が行われる。しかし、拡散速度に対して消費速度が大きいため、浸透領域１ｂにおけるエッチング液１は、液面１ａから遠ざかるに従って濃度が小さくなるように濃度分布を有することとなる。その結果、液面１ａ付近から遠ざかるに従って、エッチング速度が低下するから、ガラス部１１ａは浸透領域１ｂにおける領域で滑らかなテーパ部１１ｄが形成される。このような観点からすれば、テーパ部１１ｄを滑らかに形成したり、テーパ部長Ｄ１を制御するに当たっては、エッチング液１は攪拌しないか、または攪拌を弱くすることが好ましい。
【００４９】
図１０は、本実施形態に係る光ファイバ束の製造方法をさらに詳細に説明する図である。図１０（ａ）はガラス部の先端をエッチングするステップを示す概念図であり、図１０（ｂ）はエッチング後の光ファイバ束を示す図である。
【００５０】
図１０（ａ）に示すように、エッチング液１は、毛細管現象によりガラス部１１ａのうちエッチング液１と接触していない領域に向かって浸透する。なお、ガラス部１１ａは隣接する光ファイバのガラス部との間隙幅Ｄ９が、エッチング液１の液面１ａに対応する位置において、光ファイバ１１の被覆部径Ｄ５以下である。
【００５１】
このように設定することで、（１）式におけるｒに相当するパラメータを小さくすることができるから、エッチング液の毛細管現象による浸透力を高めることができる。即ち、毛細管現象による浸透領域１ｂ幅が大きくなるから、テーパ部長Ｄ１を長くすることができる。このような光ファイバであれば、光ファイバに曲げを付与した場合にも、曲げ応力をテーパ部１１ｄに広く分散させることができるから、例えば光ファイバに曲げを付与した状態で光部品内に実装する過程において、光ファイバの損傷を防止することができる。
【００５２】
また、浸透領域幅ｄ２は、光ファイバ束１０の配列方向（Ｘ方向）において一定ではなく、光ファイバ束１０の中心方向の方が外延方向により短くなるよう、滑らかに円弧状に分布する。光ファイバ束１０全体について着目したとき、浸透領域１ｂに存在するエッチング液１は光ファイバ束１０の配列するＸ方向において、中心部に向かって縮まろうとする方向に力が加わるからである。即ち、浸透領域１ｂにおけるエッチング液１の表面張力が光ファイバ束１０の中心部からＸ方向外延部へ向かうに従って弱くなるため、その垂直（図１０においてＺ方向）成分もＸ方向における中心部で最も強く、外延部へ向かうに従って弱くなる。その結果、毛細管現象による浸透力Ｆ１が光ファイバ束１０の中心に向かうに従って大きくなるためである。
【００５３】
このため、図１０（ｂ）に示すように、エッチング後の光ファイバ束１０は、テーパ部長Ｄ１が光ファイバ１１の配列するＸ方向の外延方向から中心方向へ向かうに従って長くなるよう、滑らかに分布Ｄ２を有している。このような光ファイバ束１０であれば、隣り合う光ファイバ１１はテーパ部１１ｄの終点１４の位置がずれていることとなるから、ガラス部１１ａに曲げを付与した状態で光部品内に実装する過程において、隣接する光ファイバ１１のガラス部１１ａと接触しにくくすることができ、光ファイバの破損を防止できる。一方で、光ファイバ１１はテーパ部１１ｄの始点１３の位置はエッチング液１の液面１ａと一致して揃っているから、光導波路型部品などに固定する際に作業性が良い。
【００５４】
以上のように、本実施形態による光ファイバ束の製造方法によれば、毛細管現象によりエッチング液をガラス部に供給してエッチングするので、複雑な装置を必要とすることなく、簡易なプロセスで充分に滑らかな形状のテーパ部を形成した光ファイバが整列した光ファイバ束を製造可能となる。また、テーパ部の長さを光ファイバ束の外延部から中心部へ向かうに従って長くなるよう、滑らかに分布させることができる。これにより、光ファイバに曲げを付与した状態で光部品内に実装する過程において、光ファイバ同士の接触による破損を防止できる。
【００５５】
なお、ここまでの説明では光ファイバ束１０は複数の光ファイバ１１がＸ方向に１列に配列した場合を例示したが、Ｙ方向に複数列に渡って配列した状態で固定されていても良い。この場合においても、エッチングする前のガラス部１１ａは、隣接する光ファイバ１１のガラス部１１ａとの間隙幅Ｄ９が、エッチング液１の液面１ａに対応する位置において、光ファイバ１１の被覆部径Ｄ５以下であれば良い。
【００５６】
このように構成すれば、エッチング後において、各光ファイバ１１のテーパ部長Ｄ１を大きくとることができる。前述のように、各光ファイバの浸透領域１ｂに存在するエッチング液は、光ファイバ束の配列方向における中心部に向かって縮まろうとする方向に力が加わることとなるからである。ここで、光ファイバ束の中心部から光ファイバがＸ方向及びＹ方向において複数列に渡って配列されていることにより、当該領域におけるエッチング液の表面張力の垂直成分をより大きくすることができる。即ち、エッチング液１の浸透力Ｆ１を大きくすることができるから浸透領域幅ｄ２が大きくなり、テーパ部長Ｄ１を大きくとることができる。このような光ファイバ束であれば、ガラス部に曲げが加わった場合にも、テーパ部の広範囲にわたって応力を分散することができるから、光ファイバの破損を防止できる。
本発明による光ファイバ束の製造方法は上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では光ファイバを構成する材料の一例として石英系材料や樹脂（ポリマー）を例示したが、これら以外にも様々な材料による光ファイバに適用できる。また、シングルモードファイバに限られず、マルチモードファイバや、ホールアシストファイバ等、様々な形態の光ファイバについて適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０，２０…光ファイバ束、１１，２１…光ファイバ、１１ａ，２１ａ…ガラス部（大径部）、１１ｂ，２１ｂ…被覆部、１１ｃ，２１ｃ…小径部、１１ｄ，２１ｄ…テーパ部、１２，２２…固定部、１３，２３…始点、１４，２４…終点、１５…被覆部際、Ｄ１…テーパ部長、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４…分布、Ｄ５…被覆部径、Ｄ６…ガラス部径（大径部径）、Ｄ７、Ｄ８…配列ピッチ、Ｄ９…間隔、Ｄ１０…小径部長、Ｄ１１…小径部径、１…エッチング液、１ａ…液面、１ｂ…浸透領域、ｄ１…浸漬深さ、ｄ２…浸透領域幅、θ…テーパ角、Ｆ１…浸透力、Ｆ２…抗力
【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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【図１０】
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