(57)【要約】【課題】光ファイバ保持部材内での光ファイバ素線の破断事故等を改善し、長期信頼性を有する光ファイバピグテールおよび光素子モジュールを提供する。【解決手段】光ファイバ露出部６とその周囲の被覆材５とから成る光ファイバ素線７は、保護チューブ８の一端部８ａ側の開口部に被覆材５が第１接着剤９を介して固定されているとともに、光ファイバ露出部６側の被覆材先端１０を光ファイバ導入孔３の内面１１に接触させた状態で、第１接着剤９から出ている被覆材５が光ファイバ保持部材４の第２貫通孔２の内面に第２接着剤１２を介して固定されている。水分が光ファイバ露出部６へ浸入し難くなり、光ファイバ素線７が破断し難くなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部側に形成された第１貫通孔、他端部側に形成された、前記第１貫通孔よりも径の大きい第２貫通孔、および前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との間に、両者をつなぐように形成された前記第１貫通孔から前記第２貫通孔にかけて径の拡がっている光ファイバ導入孔を有する光ファイバ保持部材と、
一端部が前記第２貫通孔に挿入された筒状の保護チューブと、
先端部に被覆材が除去された光ファイバ露出部を有するとともに、前記保護チューブを通されて、前記光ファイバ露出部が前記第１貫通孔に保持された光ファイバ素線と
を備えており、
前記光ファイバ素線は、前記保護チューブの前記一端部側の開口部に前記被覆材が第１接着剤を介して固定されているとともに、前記光ファイバ露出部側の前記被覆材の先端を前記光ファイバ導入孔の内面に接触させた状態で、前記第１接着剤から出ている前記被覆材が前記第２貫通孔の内面に第２接着剤を介して固定されていることを特徴とする光ファイバピグテール。
【請求項２】
前記光ファイバ保持部材は、前記第１貫通孔および前記光ファイバ導入孔を有した、前記光ファイバ露出部を保持する筒状のキャピラリと、前記第２貫通孔を有した、前記光ファイバ導入孔側から一端部に挿入された前記キャピラリを保持するパイプ部とから成ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバピグテール。
【請求項３】
前記保護チューブの他端部側の開口部に前記光ファイバ素線の前記被覆材が第３接着剤を介して固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバピグテール。
【請求項４】
前記光ファイバ保持部材は、前記保護チューブの前記一端部が位置する前記第２貫通孔の部位と前記光ファイバ導入孔との間に、前記第２貫通孔の内径よりも細くなっていて、前記光ファイバ素線を保持する第３貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバピグテール。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバピグテールと、
前記光ファイバ保持部材が挿入された筒状のホルダを有し、前記光ファイバ素線の光ファイバに光結合された光半導体素子を収納するケースと
を備えた光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号の接続部等に用いられる光ファイバピグテールおよびそれを用いた光モジュールに関するもので、より詳しくは、光通信用送受信器に用いられる光モジュール等に内蔵されたＬＤ（レーザダイオード）等の発光素子やＰＤ（フォトダオード）等の受光素子に、光信号の導入又は導出を行う部分に用いられる光ファイバピグテールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信用の光モジュールには、たとえば特許文献１、特許文献２および特許文献３に示されるような光ファイバピグテールが用いられている。
【０００３】
図７は、このような従来の光ファイバピグテール７００を示す縦断面図である。光ファイバピグテール７００は、貫通孔７１を有するキャピラリ８３および貫通孔７２を有するパイプ部８４から成る光ファイバ保持部材７４と、被覆部７５および被覆７５ａが除去された光ファイバ露出部７６から成る光ファイバ素線７７と、この光ファイバ素線７７が挿通されるとともに、一端部が貫通孔７２に挿入され、パイプ部８４から外へ延びる光ファイバ素線７７を保護する筒状の保護チューブ７８と、を備えている。
【０００４】
筒状のパイプ部８４は、ステンレス合金等の金属から成る円筒体で、中央に光ファイバ素線７７を挿通して保持するための貫通孔７２が設けられている。
【０００５】
キャピラリ８３は、ガラス又はジルコニアセラミックス等から成り、中央に光ファイバ露出部７６を挿通して保持するための貫通孔７１が設けられた円筒体である。
【０００６】
キャピラリ８３には、光ファイバ露出部７６を第１貫通孔７１内に導き入れるために、貫通孔７１からパイプ部８４の貫通孔７２に向けて径が拡がるように形成された光ファイバ導入孔７３が設けられている。そして、キャピラリ８３の光ファイバ導入孔７３が形成された端部側がパイプ部８４に圧入されて、光ファイバ保持部材７４が形成されている。
【０００７】
保護チューブ７８は、ポリエステル，ナイロン等のエラストマ素材から成り、光ファイバ素線７７を挿入できるように、貫通孔７８ｂが設けられた筒体である。
【０００８】
光ファイバ素線７７の被覆７５ａを除去した光ファイバ露出部７６の根元は、被覆材７５ａの先端８０を保護チューブ７８の一端部７８ａと揃えて、接着剤７９にて接着し固定される。保護チューブ７８に固定された光ファイバ素線７７は、光ファイバ保持部材７４の貫通孔７２内のキャピラリ８３が挿入されている側と反対側から挿入される。光ファイバ導入孔７３で光ファイバ露出部７６の先端が貫通孔７１に案内されて、光ファイバ露出部７６が貫通孔７１内に挿通される。保護チューブ７８の先端７８ａがキャピラリ８３に当たる直前位置で貫通孔７１及び貫通孔７２に接着剤８１を注入し、硬化させて、光ファイバ素線７７が光ファイバ保持部材７４に固定される。キャピラリ８３の端面８２から突き出した光ファイバ露出部７６の先端は、切断された後、キャピラリ８３の端面８２と共に研磨されて光ファイバピグテール７００が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２２０３７４号公報
【特許文献２】特開平１１−１２５７３９号公報
【特許文献３】特開２００７−１７４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図７に示す従来の光ファイバピグテール７００では、高温高湿試験（温度８５℃−湿度８５％の雰囲気中に２，０００時間放置）において、保護チューブ７８の貫通孔７８ｂと光ファイバ素線７４との間から水分が浸入し、接着剤７９および接着剤８１を通過して光ファイバ露出部７６に到達すると、光ファイバ露出部７６の強度が劣化して、光ファイバ素線７７が破断したりする場合があった。また、貫通孔７２内において保護チューブ７８が偏って固定された場合、光ファイバ露出部７６が光ファイバ導入孔７３の部分において、曲げられ、貫通孔７１と光ファイバ導入孔７３の境界部８５で破断する場合があった。さらに、光ファイバ素線７７にＰＡＮＤＡファイバを用いた場合、光ファイバ露出部７６が曲げられるため、光ファイバ導入口７３において消光比が劣化する場合があった。
【００１１】
本発明の目的は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、光ファイバ素線の破断事故等による不具合を低減するとともに、光ファイバ素線部分の信頼性を改善した光ファイバピグテールおよび光素子モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題に鑑みて本発明の一実施形態に係る光ファイバピグテールは、一端部側に形成された第１貫通孔、他端部側に形成された、前記第１貫通孔よりも径の大きい第２貫通孔、および前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との間に、両者をつなぐように形成された前記第１貫通孔から前記第２貫通孔にかけて径の拡がっている光ファイバ導入孔を有する光ファイバ保持部材と、一端部が前記第２貫通孔に挿入された筒状の保護チューブと、先端部に被覆材が除去された光ファイバ露出部を有するとともに、前記保護チューブを通されて、前記光ファイバ露出部が前記第１貫通孔に保持された光ファイバ素線とを備えており、前記光ファイバ素線は、前記保護チューブの前記一端部側の開口部に前記被覆材が第１接着剤を介して固定されているとともに、前記光ファイバ露出部側の前記被覆材の先端を前記光ファイバ導入孔の内面に接触させた状態で、前記第１接着剤から出ている前記被覆材が前記第２貫通孔の内面に第２接着剤を介して固定されていることを特徴とする。
【００１３】
なお、前記光ファイバ保持部材は、前記第１貫通孔および前記光ファイバ導入孔を有した、前記光ファイバ露出部を保持する筒状のキャピラリと、前記第２貫通孔を有した、前記光ファイバ導入孔側から一端部に挿入された前記キャピラリを保持するパイプ部とから成るものでもよい。
【００１４】
加えて、前記保護チューブの他端部側の開口部に前記光ファイバ素線の前記被覆材が第３接着剤を介して固定されているのが好ましい。
【００１５】
また、前記光ファイバ保持部材は、前記保護チューブの前記一端部が位置する前記第２貫通孔の部位と前記光ファイバ導入孔との間に、前記第２貫通孔の内径よりも細くなっていて、前記光ファイバ素線を保持する第３貫通孔が設けられていてもよい。
【００１６】
更に、本発明の一実施形態に係る光モジュールは、上記いずれかの光ファイバピグテールと、前記光ファイバ保持部材が挿入される筒状のホルダを有し、前記光ファイバ素線の光ファイバに光結合された光半導体素子を収納するケースとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る光ファイバピグテールによれば、光ファイバ素線は、保護チ
ューブの一端部側開口部に光ファイバ素線の被覆材が第１接着剤を介して固定されているとともに、光ファイバ露出部側の被覆材の先端を光ファイバ導入口の内面に接触させた状態で、第１接着剤から出ている被覆材が第２貫通孔の内周面に第２接着剤を介して固定されていることにより、保護チューブと光ファイバとの間から侵入した水分が、光ファイバが露出している光ファイバ露出部に侵入し難くすることができ、信頼性を向上させることができる。また、光ファイバ被覆部が接着剤で接着されているので、光ファイバに加わる応力を小さくすることができ、消光比等の光学特性を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光ファイバピグテールの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の光ファイバピグテールの実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の光ファイバピグテールの実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図４】本発明の光ファイバピグテールの実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の光ファイバピグテールの実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の光素子モジュールの実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図７】従来の光ファイバピグテールの実施の形態の例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の光ファイバピグテール１００の実施の形態の一例を示し、中心軸を含む断面を示す縦断面図である。
【００２１】
光ファイバ保持部材４は、セラミックス，ガラスまたは金属等から成り、長手軸方向に形成された第１貫通孔１と第１貫通孔１よりも径の大きい第２貫通孔２とを有している。光ファイバ保持部材４の一端部に形成された第１貫通孔１と、これに連通するように軸の延長線上に配置された第２貫通孔２との間には、径の異なる第１貫通孔１と第２貫通孔２とをつなぐように、第１貫通孔１から第２貫通孔２にかけて径の拡がっている光ファイバ導入孔３が形成されている。第２貫通孔２には、光ファイバ素線７が通された保護チューブ８の一端部が挿入されて固定されている。
【００２２】
光ファイバ素線７は、先端部に被覆材５が除去された光ファイバ露出部６が第１貫通孔１に保持されている。また、光ファイバ素線７は、保護チューブ８の一端部８ａ側の開口部で被覆材５が第１接着剤９（以下、根止め剤９ともいう）を介して保護チューブ８に固定され、被覆材５の先端を光ファイバ導入口３の内面に接触させて、第１接着材９から先端側に出ている被覆材５の部分が第２貫通孔２の内面に第２接着剤１２を介して固定されている。
【００２３】
保護チューブ８は、ポリエステル，ナイロン等のエラストマ素材から成り、光ファイバ素線７７を内側に通すことができる貫通孔が設けられた筒状体である。保護チューブ８の外径は一般的な光ファイバ心線と同じ直径であるφ０．９ｍｍとしてあり、内径は、光ファイバ素線の直径φ０．２５ｍｍまたは、φ０．４ｍｍより若干太く形成されている。保護チューブ８は、光ファイバ素線７が光ファイバ保持部材４の外側で急角度に曲げられた場合に光ファイバ素線７が破断するのを防ぐ目的で設置されている。
【００２４】
光ファイバ素線７は、直径φ０．１２５ｍｍのガラス製の光ファイバの外周面に、直径
φ０．２５ｍｍまたはφ０．４ｍｍの被覆材５ａがコーティングされた構造のものである。光ファイバは水分にさらされると強度が劣化する性質があるため、また疵つかないように保護するために、被覆材５によって外部の水分や機械的な衝撃より保護されている。被覆材５の材質としては、アクリレート系のＵＶ樹脂等が使用される。
【００２５】
保護チューブ８の第１貫通孔１側の開口部において、光ファイバ素線７の被覆材５の先端１０を保護チューブ８より突出させた状態で、根止め材９を用いて被覆材５と保護チューブ８とが接着されている。根止め剤９は、エポキシ系やアクリル系、シリコン系の接着剤が用いられるが、望ましくはシリコン系の接着剤が最も適切である。シリコン系の接着剤は、柔軟性があるため、光ファイバ素線が急角度で曲げられるような力が働いた場合、その力を逃がすことができる。根止め剤９は、光ファイバ素線７と保護チューブ８とを固定するとともに、第２接着剤１２が光ファイバ素線７と保護チューブ８との間を通って流れ出さないようにする機能も有している。
【００２６】
保護チューブ８と固定された光ファイバ素線７は、光ファイバ露出部６が第１貫通孔１に挿入され、かつ突出した被覆材先端１０が光ファイバ導入孔３の内面１１に接触した状態で第２接着剤１２を用いて接着固定されている。第２接着剤１２は、エポキシ系、アクリル系の接着剤が用いられる。
【００２７】
このような構造にすることで、保護チューブ８側から侵入した水分が光ファイバ露出部６へ到達し難くなるため、光ファイバ６の強度劣化を低減することができ、光ファイバ６が破断したりするのを防止することができる。水分は、保護チューブ８の内孔から浸入して光ファイバ露出部６に到達する場合が多いが、光ファイバピグテール１００では、第２接着剤１２の体積が大きくなり、光ファイバ露出部６の露出部分が小さくなるため、水分の到達が低減される。また、光ファイバのガラス部分は、光ファイバ導入口３の内面１１まで被覆材５で覆われているので、水分がガラス部分に到達し難くなるとともに、被覆材５によって保護されるため、機械的損傷も少なく、第１貫通孔１から保護チューブ８の開口部までの光ファイバ素線７の長さも長くなるので、光ファイバ素線７の屈曲が少なくなり、曲げ応力も低減される。
【００２８】
保護チューブ８から被覆材先端１０までの被覆材５の突出量は、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ未満が望ましい。０．５ｍｍ未満であれば、被覆材先端１０を光ファイバ導入口３の内面１１に接触させることが困難であり、３．０ｍｍ以上になれば、その分保護チューブ８の第２貫通孔２への挿入長さと接着面積が少なくなり、保護チューブ８の接着強度が低下する。好ましくは、被覆材５の突出量が１．０ｍｍ以上あれば、光ファイバ素線７が偏心して接着されたとしても、第２接着剤１２の接着剤溜りの部分で光ファイバ素線７がゆるやかに曲げられて屈曲量が少なくなるため、より好ましい。
【００２９】
図２は、本発明の他の実施形態に係る光ファイバピグテール２００の中心軸を含む断面の縦断面図である。本実施形態における光ファイバ保持部材４は、キャピラリ１４とパイプ部１５とが組み合わされたもので、パイプ部１５の一端にキャピラリ１４が挿入されている。そして、キャピラリ１４とパイプ部１５とから成る光ファイバ保持部材４の全体的な形状は、図１に示される光ファイバ保持部材４と同じである。したがって、図２において、図１の光ファイバ保持部材４と共通する部分には同じ符号を付している。
【００３０】
キャピラリ１４は外径が０．８〜１．５ｍｍの筒状で、セラミックスまたはガラスから成り、中央部軸方向に第１貫通孔１を有している。第１貫通孔１は、光ファイバ露出部６の直径φ０．１２５ｍｍより僅かに大きい０．１２５５ｍｍ〜０．１２８０ｍｍ程度の内径となるように形成されている。第１貫通孔１の開口部のうち、キャピラリ１４の光ファイバ保持部材４に挿入される側に光ファイバ導入孔３が設けられている。光ファイバ導入
口３の間口の大きさは、直径約１．０ｍｍで第１貫通孔１の軸方向との間の角度が約４５°でキャピラリ１４の端面に向けて拡大する円錐形状を成している。この光ファイバ導入口３の軸方向との間の角度としては、約４５°の他、約３０°も使用される。
【００３１】
パイプ部１５は、ステンレス合金等の金属から成り、中央部軸方向に第２貫通孔２を有している。第２貫通孔２の直径は、保護チューブ８の直径０．９ｍｍより僅かに大きい約１．０ｍｍ程度に形成されている。パイプ部１５の一端にキャピラリ１４の光ファイバ導入孔３が形成された側の端部が圧入されて、光ファイバ保持部材４が形成されている。なお、第２貫通孔２のキャピラリ１４が圧入される部分は、キャピラリ１４の直径に合わせて第２貫通孔２の他の部分よりも異なる内径とされる場合がある。
【００３２】
光ファイバピグテール１００と同様に、保護チューブ８に固定された光ファイバ素線７は、光ファイバ露出部６が第１貫通孔１に挿入され、かつ突出した被覆材先端１０が光ファイバ導入孔３の内面１１に接触した状態で第２接着剤１２を用いて接着固定されている。
【００３３】
これによって、光ファイバピグテール２００は、光ファイバピグテール１００同様に光ファイバ露出部６が破断したりし難いものとできる。また、光ファイバ保持部材４がキャピラリ１４とパイプ部１５とを組み合わせたものとすることにより、キャピラリ１４の第１貫通孔１と光ファイバ導入孔３を形成しやすくできるとともに、キャピラリ１４に光ファイバ露出部６のガラス材と近い線膨張係数の材質を用いることが可能となり、光ファイバ露出部６に生じる応力を小さくすることができる。
【００３４】
また、図２において、保護チューブ８の他端部側（図２における右側）の開口部に光ファイバ素線７の被覆材５が第３接着剤１６を介して固定されている例を示している。保護チューブ８の他端部側において、光ファイバ素線７と保護チューブ８との間を第３接着剤１６によって塞ぐことになり、光ファイバ素線７と保護チューブ８との間から浸入する水分を更に低減することができる。第３接着剤は、エポキシ系や、アクリレート系、シリコン系等を用いることができるが、柔軟性を持っている方が好ましいこと、および作業性の点から、アクリレート系のＵＶ接着剤が望ましい。なお、この材質は、光ファイバ素線７の被覆材５と同じ材質であり、被覆材５との接着性の観点からも好適である。第３接着剤１６は、開口部だけでなく、根止め剤９に接触するまで塗布してもよい。
【００３５】
図４は、光ファイバ素線７が第２貫通孔２内で極端に偏心して固定された場合の例を示す断面図である。この場合も、被覆材先端１０が光ファイバ導入孔３の内面１１に接触させて固定されているため、第1貫通孔１の開口部で光ファイバ素線７を第1貫通孔１と同軸に整列させる力が働く。したがって、保護チューブ８の内径と貫通孔２とで、光ファイバ素線７が偏心して固定されていたとしても、光ファイバ露出部６は、第１貫通孔１の中心で保持されて、第１貫通孔１と光ファイバ導入孔３の境界部１８では、ほとんど曲がりを生じることなく第２接着剤１２で固定される。このため、光ファイバ露出部６に生じる応力を減少させることができ、光ファイバの破断を防止することができる。特に、ＰＡＮＤＡファイバを用いる場合には、消光比の劣化を防止することができる。
【００３６】
ＰＡＮＤＡファイバは、光ファイバのクラッド部に残存させた応力付与部によって、コアに応力を付与して伝播定数を変化させ、偏波を保持した状態で光を伝送できるようにした光ファイバである。偏波の保持性能は、消光比として定義される。偏波は、応力付与部により加えられた応力により保持されるため、ファイバが急に曲げられると曲げ応力が加わり、消光比特性が低下する結果をもたらす。本発明の光ファイバピグテール４００は、境界部１８で急に曲げられることがないため、消光比の劣化を低減する効果がある。以上の説明は、光ファイバピグテール２００の光ファイバ素線７が偏心した場合を例にして説
明を行ったが、先に述べた光ファイバピグテール１００の場合でも同様である。
【００３７】
また、図３に示すように、光ファイバ保持部材４には第２貫通孔２の部位と光ファイバ導入孔３との間に、第２貫通孔２の内径よりも細くなっていて、光ファイバ素線７を保持する第３貫通孔１７を設けることもできる。この場合は、第１貫通孔１と第３貫通孔１７とが直線状に配置されるように形成しておけば、光ファイバ素線７を第1貫通孔１から第
３貫通孔１７まで、まっすぐに接着することが容易になり、また、水分の進入経路が金属材料で覆われて進入しにくくなるため、さらに光ファイバ露出部の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る光ファイバピグテール２００は、次のような方法で作製することができる。先ず、保護チューブ８に光ファイバ素線７を通した後、光ファイバ素線７の先端部分の被覆材５を除去し、保護チューブ８から光ファイバ素線７が所定長さ突出すように位置決めしてから、根止め剤９を保護チューブ８の開口部に塗布して光ファイバ素線７と被覆材５とを接着する。つぎに、キャピラリ１４をパイプ部１５に圧入して作製した光ファイバ保持部材４に第２接着剤１２を充填した後に、光ファイバ素線７を第１貫通孔１に挿入する。光ファイバ素線の被覆材５の先端１０が光ファイバ導入孔３の内面１１に突き当たるまで挿入する。この状態で１００℃程度の熱を加えることで第２接着剤１２が硬化する。最後に、キャピラリ１４から突出する光ファイバ露出部６を切断するとともに光ファイバ露出部６およびキャピラリ１４の端面１３を研磨する。そして、必要に応じて第３接着剤１６を塗布して硬化させることで、光ファイバピグテール２００が完成する。なお、光ファイバピグテール２００を例にして述べたが、光ファイバピグテール１００，３００でも同様の手順で作製すればよい。
【００３９】
このようにして作製した光ファイバピグテール２００に、必要に応じて光学素子を取り付けることができる。図５に示す光ファイバピグテール５００は、光アイソレータ素子５４がキャピラリ１４の先端面に取り付けられた例を示す。
【００４０】
光アイソレータ素子５４は、偏光子５１、ファラデー回転子５２、検光子５３から成る。偏光子５１と検光子５３の透過偏波面の角度は互いに４５°となるよう予め回転調芯された後、接着剤により各々ファラデー回転子５２に貼り合わされ、その後光アイソレータ素子５４の所定の大きさに切断されて形成されたものである。光アイソレータ素子５４の入射面および出射面は、例えば、光軸に対して傾斜角８°の面に設置されるのが好ましい。このため、キャピラリ１４の端面１３は、光軸に対して傾斜角８°の面となるように形成される。また、図５に示すように、光アイソレータ素子５４の側面（光軸と平行な面）は、光アイソレータ素子５４を傾斜面に設置した際に、光軸に対して平行になるように、入射面および出射面に対して傾斜させて形成しておくと、光アイソレータ素子５４をコンパクトに収容することができる。また、入射面と側面とが成す角度から、透過偏波面の方向を見分けることもできる。
【００４１】
ファラデー回転子５２に磁界を印加する円筒型の磁石５５は、外径が一般に使用される光ファイバ保持部材４の外径と同じかそれ以下に設定されるのが好ましい。このような磁石５５が、筒の内側に配置される光アイソレータ素子５４を取り囲むようにパイプ部１５の端面に接着剤により固定される。そして、光アイソレータ素子５４と磁石５５とで光アイソレータ５６が構成される。このように、光アイソレータ付き光ファイバピグテール２００は、光ファイバピグテール２００において、高温高湿試験条件下における光ファイバ破断が生じ難く、長期信頼性を保証できる。
【００４２】
図６は、本発明の一実施形態に係る光素子モジュール６００を示す縦断面図である。本発明の一実施形態に係る光素子モジュール６００は、ＬＤ等の発光素子６１と、発光素子
６１が発する光を集光するレンズ６２と、発光素子６１およびレンズ６２を搭載するステム６３と、ステム６３を冷却する電子冷却素子６４とから成る光学ユニット６５と、光学ユニット６５を収容するケース６６と、光ファイバピグテール２００が挿入された筒状の第１のホルダ６７と、第１のホルダ６７に挿入されて固定された光ファイバピグテール２００とを備えている。なお、ケース６６には、モニタ用ＰＤ（フォトダイオード）等が収納される場合もあるが、これらモニタ用ＰＤおよびその配線用リード線等は省略して示している。
【００４３】
光学ユニット６５は、発光素子６１を半田によりステム６３上に固定し、発光素子６１の出射光を集光するレンズ６２をステム６３上に半田またはＹＡＧレーザにより固定し、ステム６３を電子冷却素子６４上に半田により固定することによって形成される。この光学ユニット６５は、ケース６６内に収容して半田等により固定されている。なお、一部部品が搭載されない場合もある。例えば、必要に応じて電子冷却素子６４が省略される場合がある。
【００４４】
光ファイバピグテール２００は、光ファイバ保持部材４を第１のホルダ６７に挿入し、第１のホルダ６７のフランジ部６７ａをケース６６に具備されたステンレス合金またはＦｅ−Ｎｉ合金からなる第２のホルダ６８の端面に面合わせをする。次に、第１のホルダ６７および光ファイバピグテール２００をＸＹＺ方向に移動させ、光学ユニット６５から出射された光信号が光ファイバピグテール２００の光ファイバ素線７と光結合するように位置調整した後、第１のホルダ６７のフランジ部６７ａを第２のホルダ６８に、光ファイバピグテール２００の光ファイバ保持部材４を第１のホルダ６７にＹＡＧレーザによる溶接等することによって光素子モジュール６００が完成する。このような光素子モジュール６００は、光ファイバピグテール２００を備えているため、高温高湿試験条件下における光ファイバ破断が生じ難く、長期信頼性を保証できる。
【実施例】
【００４５】
図２に示す光ファイバピグテール２００を作製した。
【００４６】
外径１．４ｍｍ、長さ３ｍｍのジルコニアセラミックスから成るキャピラリ１４を作製した。キャピラリ１４は、中心軸位置に直径φ０．１２６ｍｍの第１貫通孔１と、光ファイバ素線７が導入される側の一端に間口が直径約１．０ｍｍで第１貫通孔１の軸方向と成す角度が約４５°の円錐形状の光ファイバ導入孔３が設けられている。ステンレス合金から成るパイプ部１５は、外径２．５ｍｍ、長さ１０ｍｍの中心軸方向に直径１．０ｍｍの第２貫通孔１２を設けた筒状に形成した。なお、キャピラリ１４が挿入される第２貫通孔１２部分は、内径φ０．１３９ｍｍに形成した。そして、キャピラリ１４の光ファイバ導入孔３側をパイプ部１５の第２貫通孔１２に圧入して光ファイバ保持部材４を作製した。
【００４７】
光ファイバ素線７は、被覆材の外径がφ０．２５ｍｍ、光ファイバのクラッド部の外径が０．１２５ｍｍ、長さ１ｍのものを用い、一端を保護チューブ８に挿通した後、被覆材５を先端から１０ｍｍ程度除去し、保護チューブ８の開口部と被覆材５とをシリコン系の根止め剤９を用いて固定した。保護チューブ８から光ファイバ素線７の被覆材先端１０までの被覆材５の突出量は１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内となるようにした。保護チューブ８は、外径φ０．９ｍｍ、内径φ０．３ｍｍ、長さ２０ｍｍで、ポリエステルエラストマ製のものを用いた。
【００４８】
そして、先に作製した光ファイバ保持部材４に２液性の熱硬化型エポキシ系第２接着剤１２を第２貫通孔２内に注いで充填した。充填後、光ファイバ素線７および保護チューブ８を、被覆材先端１０が光ファイバ導入孔３の内面１１に突き当たるまで挿入し、光ファイバ露出部６を第１貫通孔１に挿通した。その後、１００℃の恒温槽に投入し第２接着剤
１２を硬化させた。
【００４９】
第２接着剤１２を硬化させた後、キャピラリ１４の先端面１３から飛び出た余分な光ファイバ露出部６を切断し、キャピラリ１４の端面１３を光ファイバ露出部６の先端とともに光軸に対し８°に斜め研磨し、光ファイバピグテール２００を完成した。
【００５０】
従来の光ファイバピグテール７００と本一実施例による光ファイバピグテール２００とを温度８５℃、湿度８５％の雰囲気中に２０００時間放置する高温高湿試験機に投入し、１０００時間経過後と２０００時間経過後における光ファイバ破断発生率を確認した。光ファイバ破断は、光ファイバ素線７に光を導入して、破断があれば反射率と破断位置を特定できるプレシジョンリフレクトメータによって確認した。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１は、それぞれ１１本の従来の光ファイバピグテール７００と光ファイバピグテール２００の投入数に対する光ファイバの断線発生数を示す。従来の光ファイバピグテール７００は、２，０００時間の高温高湿試験機投入後に光ファイバ破断が約５０％の確率で発生するのに対し、本一実施例による光ファイバピグテール２００では、光ファイバ素線７の破断発生率がゼロの結果を得た。
【００５３】
光ファイバ素線７は、保護チューブ８の一端部側の開口部に被覆材５が第１接着剤９を介して固定されているとともに、光ファイバ露出部６側の被覆材先端１０を光ファイバ導入孔３の内面１１に接触させた状態で、第１接着剤９から出ている被覆材５が第２貫通孔２の内面に第２接着剤１２を介して固定されていることで、光ファイバ露出部６への水分の浸入を防止することができ、光ファイバ素線７の破断を防止することができたものと思われる。
【符号の説明】
【００５４】
１…第１貫通孔
２…第２貫通孔
３…光ファイバ導入孔
４…光ファイバ保持部材
５…被覆材
６…光ファイバ露出部
７…光ファイバ素線
８…保護チューブ
９…第１接着剤
１０…被覆材先端
１１…内面
１２…第２接着剤
１３…端面
１４…キャピラリ
１５…パイプ部
１６…第３接着剤
１７…第３貫通孔
１８…境界部
５１…偏光子
５２…ファラデー回転子
５３…検光子
５４…光アイソレータ素子
５５…磁石
５６…光アイソレータ
６１…光半導体素子
６２…レンズ
６３…ステム
６４…電子冷却素子
６５…光学ユニット
６６…ケース
６７…第１のホルダ
６７ａ…フランジ部
６８…第２のホルダ
【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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