(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のシングルコア光ファイバの先端部をフェルールの孔に容易に挿入することができる光ファイバ端部構造の作製方法を提供する。【解決手段】マルチコア光ファイバと複数のシングルコア光ファイバ１２とを互いに光結合させるための光ファイバ端部構造１Ａを作製する方法であって、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を束ねて光ファイバ束１０とし、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間に液体を介在させて液体の表面張力により複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を凝集させる端部凝集工程と、光ファイバ束１０をフェルール２０の光ファイバ挿通孔２２に挿入する挿入工程と、光ファイバ挿通孔２２に接着剤２５を流し込み、光ファイバ束１０を光ファイバ挿通孔２２に固着する固着工程とを含む。【選択図】図２
2013125195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコア光ファイバと複数のシングルコア光ファイバとを互いに光結合させるための光ファイバ端部構造を作製する方法であって、
前記複数のシングルコア光ファイバの端部を束ねて光ファイバ束とし、前記複数のシングルコア光ファイバ同士の隙間に液体を介在させて前記液体の表面張力により前記複数のシングルコア光ファイバの前記端部同士を凝集させる端部凝集工程と、
前記光ファイバ束をフェルールの光ファイバ挿通孔に挿入する挿入工程と、
前記光ファイバ挿通孔に第１の接着剤を流し込み、前記光ファイバ束を前記光ファイバ挿通孔に固着する固着工程と
を含むことを特徴とする、光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項２】
前記端部凝集工程の際に、前記第１の接着剤と同種又は異種の第２の接着剤を前記液体として用い、
前記第２の接着剤を硬化する工程を前記端部凝集工程と前記挿入工程との間に更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項３】
前記複数のシングルコア光ファイバの表面がガラスから成り、
前記第２の接着剤がケイ酸ナトリウム水溶液を含むことを特徴とする、請求項２に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項４】
前記光ファイバ束の長手方向と交差する面内における前記光ファイバ束の中心軸線が前記フェルールの中心軸線に近づくように、前記光ファイバ束と前記フェルールとの相対位置を調整する調芯工程を前記挿入工程後に更に含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項５】
前記液体を乾燥させる工程を前記挿入工程と前記固着工程との間に更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項６】
前記液体が揮発性であることを特徴とする、請求項５に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項７】
前記液体が水若しくはアルコールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項８】
前記端部凝集工程の際に、外径が互いに等しい７本の前記シングルコア光ファイバを束ねて前記光ファイバ束を構成するとともに、前記７本のシングルコア光ファイバのうち１本を前記光ファイバ束の中心に配置することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項９】
前記端部凝集工程の際に、３本の前記シングルコア光ファイバが互いに接して成る単位構造を一又は複数含むように前記光ファイバ束を構成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ファイバ端部構造の作製方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法により作製された光ファイバ端部構造であって、
複数のシングルコア光ファイバの端部が凝集して成る光ファイバ束と、
前記光ファイバ束が挿入及び固着された光ファイバ挿通孔を有するフェルールと
を備え、
前記光ファイバ束の外径と、前記光ファイバ挿通孔の内径との差が０μｍより大きく５μｍ未満であることを特徴とする、光ファイバ端部構造。
【請求項１１】
前記複数のシングルコア光ファイバ同士の隙間が第２の接着剤によって満たされており、
前記光ファイバ束と前記フェルールとの隙間が前記第２の接着剤とは異種の第１の接着剤によって満たされていることを特徴とする、請求項１０に記載の光ファイバ端部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ端部構造の作製方法、及び光ファイバ端部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、マルチコア光ファイバ用の光結合器が記載されている。この特許文献１には、１つのコアと、該１つのコアの周囲に６０°間隔で配置された６つのコアとを含むマルチコア光ファイバと７本のシングルコア光ファイバとを相互に光結合する方法として、まず角度６０°のＶ溝を準備し、このＶ溝内に１０本のシングルコア光ファイバを並べ、該１０本のシングルコア光ファイバのうち中心付近に位置する７本のシングルコア光ファイバと上記マルチコア光ファイバとを光結合することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１４１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、光ファイバ同士の光結合は、各光ファイバの先端部に取り付けたフェルールを互いに突き合わせることにより行われる。Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のコアを有するマルチコア光ファイバの各コアと、Ｎ本のシングルコア光ファイバとを相互に光結合する場合においても、Ｎ本のシングルコア光ファイバの先端部を纏めて取り付けられたフェルールと、マルチコア光ファイバの先端部に取り付けられたフェルールとを互いに突き合わせることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、複数のシングルコア光ファイバの先端部を纏め、これにフェルールを取り付ける為には、次の課題を解決する必要がある。通常、被覆されていないシングルコア光ファイバの直径は４０μｍ〜５０μｍ程度であり極めて細い。したがって、複数のシングルコア光ファイバそれぞれをフェルールの孔に個別に挿入しようとしても、シングルコア光ファイバの弾力が弱いため挿入が極めて困難であり、挿入の過程で断線が生じる可能性も高い。また、このような挿入の困難性を和らげる為には、フェルールの孔の内径を大きくする必要がある。フェルールの孔の内径が大きいと、複数のシングルコア光ファイバと孔の内面との間に大きな隙間が生じるので、フェルールの中心軸線に対して複数のシングルコア光ファイバが偏って配置され易く、マルチコア光ファイバの各コアと複数のシングルコア光ファイバとの間の光損失が大きくなってしまう。
【０００６】
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、マルチコア光ファイバと複数のシングルコア光ファイバとを互いに光結合させるための複数のシングルコア光ファイバの端部構造を作製する際に、複数のシングルコア光ファイバの先端部をフェルールの孔に容易に挿入することができる光ファイバ端部構造の作製方法、及び光ファイバ端部構造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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明による光ファイバ端部構造の作製方法は、マルチコア光ファイバと複数のシングルコア光ファイバとを互いに光結合させるための光ファイバ端部構造を作製する方法であって、複数のシングルコア光ファイバの端部を束ねて光ファイバ束とし、複数のシングルコア光ファイバ同士の隙間に液体を介在させて液体の表面張力により複数のシングルコア光ファイバの端部同士を凝集させる端部凝集工程と、光ファイバ束をフェルールの光ファイバ挿通孔に挿入する挿入工程と、光ファイバ挿通孔に第１の接着剤を流し込み、光ファイバ束を光ファイバ挿通孔に固着する固着工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
この光ファイバ端部構造の作製方法では、複数のシングルコア光ファイバをフェルールの光ファイバ挿通孔に挿入する前に、複数のシングルコア光ファイバの端部を束ね、複数のシングルコア光ファイバ同士の隙間に液体を介在させて液体の表面張力により複数のシングルコア光ファイバの端部同士を凝集させる。このとき、複数のシングルコア光ファイバの端部が液体の表面張力によって互いに密着するので、シングルコア光ファイバの本数に応じた最も細い外径を有し、且つ個々のシングルコア光ファイバと比較して弾力が高い光ファイバ束が得られる。故に、この光ファイバ束をフェルールの光ファイバ挿通孔に挿入する際に、複数のシングルコア光ファイバを個別に挿入する場合と比較して、極めて容易に挿入することができる。また、これにより、フェルールの光ファイバ挿通孔の内径を小さくすることができるので、光ファイバ束と光ファイバ挿通孔の内面との隙間を小さくすることが可能となる。したがって、フェルールの中心軸線に対する複数のシングルコア光ファイバの偏りを抑え、マルチコア光ファイバの各コアと複数のシングルコア光ファイバとの間の光損失を低減することができる。
【０００９】
また、光ファイバ端部構造の作製方法は、端部凝集工程の際に、第１の接着剤と同種又は異種の第２の接着剤を液体として用い、第２の接着剤を硬化する工程を端部凝集工程と挿入工程との間に更に含むことを特徴としてもよい。この方法では、第２の接着剤によって光ファイバ束を固定した後に光ファイバ挿通孔に挿入するので、光ファイバ挿通孔に光ファイバ束を更に容易に挿入することができる。なお、本工程における「硬化」とは、当該工程の前後において、第２の接着剤の粘度が相対的に高くなることを言う。
【００１０】
また、光ファイバ端部構造の作製方法は、複数のシングルコア光ファイバの表面がガラスから成り、第２の接着剤がケイ酸ナトリウム水溶液を含むことを特徴としてもよい。ケイ酸ナトリウム水溶液（いわゆる水ガラス）は、ガラスに対する濡れ性が比較的小さい。したがって、シングルコア光ファイバの表面がガラスから成る場合、第２の接着剤としてケイ酸ナトリウム水溶液を用いることによって、光ファイバ束の表面に第２の接着剤が残留しにくくなり、光ファイバ挿通孔に光ファイバ束を容易に挿入することができる。
【００１１】
また、光ファイバ端部構造の作製方法は、光ファイバ束の長手方向と交差する面内における光ファイバ束の中心軸線がフェルールの中心軸線に近づくように、光ファイバ束とフェルールとの相対位置を調整する調芯工程を挿入工程後に更に含むことを特徴としてもよい。このような工程を更に含むことによって、フェルールの中心軸線に対する複数のシングルコア光ファイバの偏りをより効果的に抑え、マルチコア光ファイバの各コアと複数のシングルコア光ファイバとの間の光損失を更に低減することができる。また、このような工程を更に含むことにより、光ファイバ挿通孔の内径を大きくしても光損失の問題が殆ど生じないので、光ファイバ挿通孔の内径を大きくして光ファイバ挿通孔に対する光ファイバ束の挿入容易性を更に高めることができる。
【００１２】
また、光ファイバ端部構造の作製方法は、液体を乾燥させる工程を挿入工程と固着工程との間に更に含むことを特徴としてもよい。このように、光ファイバ束を光ファイバ挿通孔に挿入した後に液体を乾燥させることによって、その後の固着工程において第１の接着剤をシングルコア光ファイバ同士の隙間に流し込み、シングルコア光ファイバ同士を固着させることができる。また、この場合、液体は揮発性であってもよく、或いは、水若しくはアルコールを含んでもよい。
【００１３】
また、光ファイバ端部構造の作製方法は、端部凝集工程の際に、外径が互いに等しい７本のシングルコア光ファイバを束ねて光ファイバ束を構成するとともに、７本のシングルコア光ファイバのうち１本を光ファイバ束の中心に配置することを特徴としてもよい。このようなシングルコア光ファイバの配置は、光ファイバ束の断面積における光ファイバの占める割合（密度）が極めて高くなる配置であって、上述した端部凝集工程によって好適に実現される。そして、光ファイバ束がこのような構成を有することによって、中心コアの周囲に６つのコアが等間隔で配置されたマルチコア光ファイバとの光結合が可能な光ファイバ端部構造を提供することができる。
【００１４】
また、光ファイバ端部構造の作製方法は、端部凝集工程の際に、３本のシングルコア光ファイバが互いに接して成る単位構造を一又は複数含むように光ファイバ束を構成することを特徴としてもよい。このようなシングルコア光ファイバの配置は、光ファイバ束の断面積における光ファイバの占める割合（密度）が極めて高くなる配置であって、上述した端部凝集工程によって好適に実現される。そして、光ファイバ束がこのような構成を有することにより光ファイバ束の外径が細くなるので、光ファイバ挿通孔に光ファイバ束を容易に挿入することができる。
【００１５】
また、本発明による光ファイバ端部構造は、上記いずれかの方法により作製された光ファイバ端部構造であって、複数のシングルコア光ファイバの端部が凝集して成る光ファイバ束と、光ファイバ束が挿入及び固着された光ファイバ挿通孔を有するフェルールとを備え、光ファイバ束の外径と、光ファイバ挿通孔の内径との差が０μｍより大きく５μｍ未満であることを特徴とする。本発明者の知見によれば、例えば直径４０μｍ〜５０μｍの複数のシングルコア光ファイバを光ファイバ挿通孔に個別に挿入する場合、光ファイバ挿通孔の内径は最低でも５μｍ以上（例えば６μｍ程度）必要となる。これに対し、上述した光ファイバ端部構造の作製方法によれば、光ファイバ挿通孔の内径が５μｍ未満であっても複数のシングルコア光ファイバを光ファイバ挿通孔に容易に挿入することができる。
【００１６】
また、光ファイバ端部構造は、複数のシングルコア光ファイバ同士の隙間が第２の接着剤によって満たされており、光ファイバ束とフェルールとの隙間が第２の接着剤とは異種の第１の接着剤によって満たされていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による光ファイバ端部構造の作製方法及び光ファイバ端部構造によれば、マルチコア光ファイバと複数のシングルコア光ファイバとを互いに光結合させるための複数のシングルコア光ファイバの端部構造を作製する際に、複数のシングルコア光ファイバの先端部をフェルールの孔に容易に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る作製方法によって作製される光ファイバ端部構造の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示された光ファイバ端部構造のII−II線に沿った断面の拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、３本のシングルコア光ファイバが互いに接するように配置された形態を示す図である。図３（ｂ）は、４本のシングルコア光ファイバが菱形状に配置された形態を示す図である。図３（ｃ）は、７本のシングルコア光ファイバの周囲に更に１２本の光ファイバが配置された形態を示す図である。
【図４】図４は、７本のシングルコア光ファイバとマルチコア光ファイバとが互いに光結合された状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、第１の方法に係る光ファイバ端部構造の作製方法を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は、端部凝集工程及び硬化工程の一例を概略的に示す図である。図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、治具が有する孔の形状の例を示す図である。
【図７】図７は、端部凝集工程の別の例を概略的に示す図である。
【図８】図８は、第２の方法に係る光ファイバ端部構造の作製方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第３の方法に係る光ファイバ端部構造の作製方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、調芯工程の様子を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明による光ファイバ端部構造の作製方法及び光ファイバ端部構造の実施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。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る作製方法によって作製される光ファイバ端部構造１Ａの外観を示す斜視図である。また、図２は、図１に示された光ファイバ端部構造１ＡのII−II線に沿った断面の拡大図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態の光ファイバ端部構造１Ａは、複数（本実施形態では７本）のシングルコア光ファイバ１２の端部が束ねられて構成される光ファイバ束１０と、光ファイバ束１０に取り付けられたフェルール２０とを備えている。
【００２１】
光ファイバ束１０は、一つのコア１２ａとコア１２ａの周囲に設けられたクラッド１２ｂとをそれぞれ有する複数のシングルコア光ファイバ１２が、凝集し互いに接着されて構成されている。シングルコア光ファイバ１２としては、石英ガラスから構成されるガラスファイバの他、プラスチックで構成されるプラスチック光ファイバ等の構成が採用され得る。具体的には、外径が互いに等しい７本のシングルコア光ファイバ１２のうち１本が中心部に配置され、その周囲に、残りの６本のシングルコア光ファイバ１２が、中心部のシングルコア光ファイバ１２に接し且つ互いに接するように配置されている。このような配置は、光ファイバ束１０の長手方向に対し垂直な断面において、シングルコア光ファイバ１２が光ファイバ束１０の断面積に占める割合（光ファイバ束１０の存在密度）が最も高くなる配置（最密配置）である。なお、複数のシングルコア光ファイバ１２の最密配置はこのような形態に限らず、例えば図３（ａ）に示されるように３本のシングルコア光ファイバ１２が互いに接するように配置された形態や、図３（ｂ）に示されるように４本のシングルコア光ファイバ１２が菱形状に配置された形態、或いは図３（ｃ）に示されるように７本のシングルコア光ファイバ１２の周囲に更に１２本の光ファイバが配置された形態も最密配置に含まれる。すなわち、ここでいう最密配置とは、３本のシングルコア光ファイバ１２が互いに接して成る単位構造１４を一又は複数含む配置であって、例えば図３（ａ）に示された形態では１つの単位構造１４を含んでおり、図３（ｂ）に示された形態では２つの単位構造１４を含んでおり、図２に示された形態では６つの単位構造１４を含んでいる（図２及び図４では一つの単位構造１４のみを図示）。
【００２２】
再び図１及び図２を参照する。フェルール２０は、例えばジルコニアや金属等から成る略円柱状の部材であって、その中心軸に沿って延びる光ファイバ挿通孔２２を有する。光ファイバ挿通孔２２は、フェルール２０の一方の端面２０ａから他方の端面２０ｂにわたって貫通しており、その貫通方向に対し垂直な断面は円形状である。この光ファイバ挿通孔２２の内部には、上述した光ファイバ束１０が挿入されており、接着剤２５により固着されている。光ファイバ束１０の端面はフェルール２０の一方の端面２０ａと面一となるよう配置されており、複数のシングルコア光ファイバ１２は他方の端面２０ｂから後方へ延びている。或る形態では、光ファイバ挿通孔２２の内径Ｄ１と光ファイバ束１０の外径Ｄ２との差（すなわち、光ファイバ挿通孔２２の内面と光ファイバ束１０の表面との隙間の広さ）は、０μｍより大きく５μｍより小さい。なお、７本のシングルコア光ファイバ１２から成る光ファイバ束１０の外径Ｄ２は、３本のシングルコア光ファイバ１２の外径の和に等しい。
【００２３】
複数のシングルコア光ファイバ１２とマルチコア光ファイバとが光結合されるときには、上述したフェルール２０の一方の端面２０ａと、マルチコア光ファイバの先端部に取り付けられた別のフェルールの端面とが互いに当接する。ここで、図４は、７本のシングルコア光ファイバ１２とマルチコア光ファイバ３０とが互いに光結合された状態を示す斜視図である。なお、図４では、理解の容易のため７本のシングルコア光ファイバ１２とマルチコア光ファイバ３０との間に隙間があいているが、実際には、シングルコア光ファイバ１２とマルチコア光ファイバ３０とは互いに近接していることが好ましい。
【００２４】
図４に示されるように、７本のシングルコア光ファイバ１２の端部から成る光ファイバ束１０は、７つのコアを有するマルチコア光ファイバ３０と好適に光結合される。なお、このマルチコア光ファイバ３０は、１つの中心コア３０ａと、中心コアを中心とする円周上に等間隔に配置された６つの周辺コア３０ｂとを有する。中心コア３０ａの中心と周辺コア３０ｂの中心との距離、および隣り合う周辺コア３０ｂの中心間の距離は、シングルコア光ファイバ１２の外径と等しい。中心コア３０ａは、光ファイバ束１０の中心に配置された１本のシングルコア光ファイバ１２のコアと光結合され、周辺コア３０ｂは、該１本のシングルコア光ファイバ１２を除く他の６本のシングルコア光ファイバ１２の各コアと光結合される。
【００２５】
以下、このような構成を備える光ファイバ端部構造１Ａを作製する方法について説明する。なお、本実施形態において、光ファイバ端部構造１Ａを作製する方法は３通り存在し、それぞれを第１の方法、第２の方法及び第３の方法と称する。
【００２６】
＜第１の方法＞
図５は、第１の方法に係る光ファイバ端部構造１Ａの作製方法を示すフローチャートである。この第１の方法では、先ず、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を束ねて光ファイバ束１０とし、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間に接着剤を介在させて該接着剤の表面張力により複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を凝集させる（端部凝集工程Ｓ１１）。このとき使用される接着剤は本実施形態における第２の接着剤であって、複数のシングルコア光ファイバ１２の表面が石英ガラスから成る場合（典型的には、複数のシングルコア光ファイバ１２が石英から成る場合）、この接着剤は例えばケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）である。
【００２７】
複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を凝集させる為の接着剤としては様々な種類の接着剤が適用され、上記のケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）の他、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系接着剤を用いても良い。また、上記接着剤は粘性が比較的小さいものが好ましく、１００ｃＰ（センチポアズ）以下であるものが特に好適である。
【００２８】
続いて、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間に配置された接着剤を硬化させる（硬化工程Ｓ１２）。本工程における「硬化」とは、当該工程前と比較して、工程後の接着剤の粘度が相対的に高くなることを言い、完全には固まっていない状態をも含む概念である。なお、このとき、光ファイバ束１０は、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士が凝集した状態で、治具によって保持されることが好ましい。
【００２９】
端部凝集工程Ｓ１１及び硬化工程Ｓ１２の具体的な方法としては、例えば次のような方法がある。図６（ａ）は、端部凝集工程Ｓ１１及び硬化工程Ｓ１２の一例を概略的に示す図である。図６（ａ）に示された方法では、平坦な表面を有する治具５０の上に複数のシングルコア光ファイバ１２を束ねて配置するとともに、複数のシングルコア光ファイバ１２の被覆部分１２ｃを、治具５２の孔に個別に挿入（若しくはクランプ）する。図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、治具５２が有する孔の形状の例を示す断面図である。図６（ｂ）に示されるように、治具５２の孔５２ａの断面形状は、光ファイバ束１０の断面形状に応じた形状（例えば、シングルコア光ファイバ１２の本数が７本である場合は六角形）が好適である。或いは、図６（ｃ）に示されるように、治具５２の孔５２ｂは、シングルコア光ファイバ１２の個数および配置に応じて複数箇所形成されていてもよい。このような治具５２を用いることにより、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を所望の配置でもって容易に凝集させることができる。
【００３０】
また、図７は、端部凝集工程Ｓ１１の別の例を概略的に示す図である。図７に示された方法では、先ず、側断面図である図７（ａ）及びそのIII−III断面を示す図７（ｂ）に示されるように、フェルール２０の光ファイバ挿通孔２２よりも十分に広い孔６２を有する治具６０を用意し、この治具６０の孔６２に複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を個別に挿入する。そして、複数のシングルコア光ファイバ１２に粘性の低い接着剤６４を塗布する。すると、図７（ｃ）及びそのIV−IV断面を示す図７（ｄ）に示されるように、毛細管現象により接着剤６４が孔６２の中に行き渡るとともに、接着剤６４の表面張力によって複数のシングルコア光ファイバ１２の端部が凝集する。その後、複数のシングルコア光ファイバ１２を孔６２から引き抜く。図７（ｅ）及びそのＶ−Ｖ断面を示す図７（ｆ）に示されるように、孔６２から引き抜かれた後も複数のシングルコア光ファイバ１２の端部は凝集状態を維持し、そのまま接着剤が硬化することで光ファイバ束１０が形成される。
【００３１】
再び図５を参照する。続いて、光ファイバ束１０をフェルール２０の光ファイバ挿通孔２２に挿入する（挿入工程Ｓ１３）。先の端部凝集工程Ｓ１１及び硬化工程Ｓ１２により、光ファイバ束１０は最小の外径でもって固定されているので、光ファイバ束１０の外周面との間に０〜５μｍ程度の隙間しかない光ファイバ挿通孔２２に対しても、光ファイバ束１０を容易に挿入することができる。
【００３２】
続いて、光ファイバ挿通孔２２に接着剤を流し込み、光ファイバ束１０を光ファイバ挿通孔２２に固着させる（固着工程Ｓ１４）。光ファイバ束１０を構成する複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間には、端部凝集工程Ｓ１１によって別の接着剤が既に介在しているので、この工程において使用された接着剤は、主に光ファイバ束１０の外周面と光ファイバ挿通孔２２の内面との間に流れ込むこととなる。
【００３３】
この固着工程Ｓ１４で使用される接着剤は本実施形態における第１の接着剤であって、端部凝集工程Ｓ１１において使用された接着剤と同種（若しくは同一）のものであっても良く、或いは異種のものであってもよい。本工程の接着剤としては例えばアクリル系、エポキシ系、シリコーン系接着剤等が好適に用いられる。以上の工程を経て、本実施形態に係る光ファイバ端部構造１Ａが作製される。
【００３４】
＜第２の方法＞
図８は、第２の方法に係る光ファイバ端部構造１Ａの作製方法を示すフローチャートである。この第２の方法では、先ず、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を束ねて光ファイバ束１０とし、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間に液体（接着剤とは異なるもの）を介在させて該液体の表面張力により複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を凝集させる（端部凝集工程Ｓ２１）。具体的な方法の例としては、図７に示された方法と同様に、フェルール２０の光ファイバ挿通孔２２よりも十分に広い孔６２を有する治具６０を用意し、この治具６０の孔６２に複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を個別に挿入する。そして、この孔６２の中に上記液体を流し込んだのち、この孔６２から複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を引き抜くとよい。なお、治具６０の孔６２の断面形状は、円形や六角形（シングルコア光ファイバ１２の本数が７本である場合）が好適である。例えばこのような方法によって、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を好適に凝集させることができる。
【００３５】
複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を凝集させる為の液体としては、粘性が比較的小さいものが好ましく、様々な種類の液体が適用される。本工程で使用される液体としては、例えば、水や、アルコール系溶剤を含む液体や、揮発性の液体（炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤等）、およびこれらの混合物が好適である。水やアルコール系溶剤は乾燥工程に時間がかかる一方で、表面張力が高いという利点がある。また、揮発性の液体を用いれば乾燥工程を短縮出来る。即ち、製造工程に応じて適宜液体の種類や混合比を変更すればよい。
【００３６】
アルコール系溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、ブタノール、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ノルマルプロピルアルコール、ブタノール、イソブタノール、ＴＢＡ（ターシャリーブタノール）、ブタンジオール、エチルヘキサノール、ベンジルアルコール等を挙げることができる。また、エステル系溶剤としては、例えば酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等を挙げることができる。また、炭化水素系溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、ソルベントナフサ、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ノルマルヘプタン、イソオクタン、ノルマルデカン等を挙げることができる。また、ケトン系溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ＤＩＢＫ（ジイソブチルケトン）、シクロヘキサノン、ＤＡＡ（ジアセトンアルコール）等を挙げることができる。また、エーテル系溶剤としては、例えばメチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、ジオキサン、ＭＴＢＥ（メチルターシャリーブチルエーテル）、ブチルカルビトール等を挙げることができる。
【００３７】
続いて、光ファイバ束１０をフェルール２０の光ファイバ挿通孔２２に挿入する（挿入工程Ｓ２２）。先の端部凝集工程Ｓ２１により、光ファイバ束１０は最小の外径でもって集合しているので、光ファイバ束１０の外周面との間に０〜５μｍ程度の隙間しかない光ファイバ挿通孔２２に対しても、光ファイバ束１０を容易に挿入することができる。
【００３８】
続いて、光ファイバ束１０が光ファイバ挿通孔２２に挿入された状態で、液体を乾燥させる（乾燥工程Ｓ２３）。この工程では、第１の方法における硬化工程Ｓ１２とは異なり、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間から液体を除去するために乾燥させる。液体が除去されることにより、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間は空隙となる。したがって、端部凝集工程Ｓ２１によって凝集されていた複数のシングルコア光ファイバ１２の各端部は、互いに一旦分離することとなる。
【００３９】
続いて、光ファイバ挿通孔２２に接着剤を流し込み、光ファイバ束１０を光ファイバ挿通孔２２に固着させる（固着工程Ｓ２４）。光ファイバ束１０を構成する複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間は上述のとおり空隙となっているので、この工程において使用された接着剤は、光ファイバ束１０の外周面と光ファイバ挿通孔２２の内面との間だけでなく、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間にも流れ込む。そして、乾燥工程Ｓ２３によって互いに一旦分離していた複数のシングルコア光ファイバ１２は、接着剤の表面張力によって再び凝集する。なお、この固着工程Ｓ２４で使用される接着剤は、本実施形態における第１の接着剤であって、前述した第１の方法における端部凝集工程Ｓ１１や固着工程Ｓ１４と同様のものが使用される。
【００４０】
＜第３の方法＞
図９は、第３の方法に係る光ファイバ端部構造１Ａの作製方法を示すフローチャートである。この第３の方法では、先ず、前述した第１の方法の端部凝集工程Ｓ１１、硬化工程Ｓ１２、及び挿入工程Ｓ１３を実施する。但し、挿入工程Ｓ１３では、第１の方法と異なり、光ファイバ束１０の外周面との間に２μｍ以上５μｍ未満の隙間を有する光ファイバ挿通孔２２に光ファイバ束１０を挿入する。この場合、第１の方法と比較して、光ファイバ束１０を更に容易に挿入することができる。
【００４１】
続いて、光ファイバ束１０の長手方向と交差する面内における光ファイバ束１０の中心軸線がフェルール２０の中心軸線に近づくように、光ファイバ束１０と光ファイバ挿通孔２２との相対位置を調整する（調芯工程Ｓ３１）。図１０は、調芯工程Ｓ３１の様子を概略的に示す図である。具体的には、光ファイバ束１０の長手方向（すなわち光ファイバ挿通孔２２の中心軸方向）に垂直な面内におけるフェルール２０に対する光ファイバ束１０の相対位置をカメラ画像等によって確認しながら、光ファイバ束１０（若しくはフェルール２０）を当該面内で直交する２軸方向（図中の矢印Ａ）に移動することにより、相対位置を調整する。なお、図１０には、光ファイバ束１０を保持して２軸方向に移動するための治具６１が示されている。
【００４２】
一実施例では、図１０に示されるフェルール２０の直線エッジＰ１，Ｐ２をカメラ画像等により観察してフェルール２０の外径を測定し、光ファイバ束１０の直線エッジＰ３，Ｐ４を観察して光ファイバ束１０の外径を測定する。その後、直線エッジＰ１と直線エッジＰ３との距離、及び直線エッジＰ２と直線エッジＰ４との距離を測定することにより、偏心量を求めるとよい。或いは、直線エッジＰ３及びＰ５の交点と直線エッジＰ１との距離、及び直線エッジＰ４及びＰ６の交点と直線エッジＰ２との距離を測定することにより、偏心量を求めるとよい。
【００４３】
上述した調芯工程Ｓ３１の後、前述した第１の方法の固着工程Ｓ１４を実施する。なお、固着工程Ｓ１４において、光ファイバ挿通孔２２内に接着剤を流し込んだのち、光ファイバ束１０と光ファイバ挿通孔２２との相対位置を再び微調整し、その後に接着剤を硬化させてもよい。或いは、光ファイバ挿通孔２２内に接着剤を流し込んだ後に上記調芯工程Ｓ３１を行い、その後に接着剤を硬化させてもよい。
【００４４】
以上に説明した本実施形態に係る光ファイバ端部構造１Ａの作製方法によって得られる効果について説明する。本実施形態に係る光ファイバ端部構造１Ａの作製方法（第１〜第３の方法）では、複数のシングルコア光ファイバ１２をフェルール２０の光ファイバ挿通孔２２に挿入する前に、端部凝集工程Ｓ１１及びＳ２１において複数のシングルコア光ファイバ１２の端部を束ね、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間に液体を介在させて液体の表面張力により複数のシングルコア光ファイバ１２の端部同士を凝集させる。このとき、複数のシングルコア光ファイバ１２の端部が液体の表面張力によって互いに密着するので、シングルコア光ファイバ１２の本数に応じた最も細い外径を有し、且つ個々のシングルコア光ファイバ１２と比較して弾力が高い光ファイバ束１０が得られる。故に、挿入工程Ｓ１３及びＳ２２において光ファイバ束１０をフェルール２０の光ファイバ挿通孔２２に挿入する際に、複数のシングルコア光ファイバ１２を個別に挿入する場合と比較して、極めて容易に挿入することができる。また、これにより、フェルール２０の光ファイバ挿通孔２２の内径を小さくすることができるので、光ファイバ束１０と光ファイバ挿通孔２２の内面との隙間を小さくすることが可能となる。したがって、フェルール２０の中心軸線に対する光ファイバ束１０の中心軸線の偏りを抑え、マルチコア光ファイバ３０の各コア３０ａ，３０ｂと複数のシングルコア光ファイバ１２のコア１２ａとの間の光損失を低減することができる。
【００４５】
また、本実施形態の第１又は第３の方法のように、端部凝集工程Ｓ１１において、固着工程Ｓ１４で使用される接着剤と同種又は異種の接着剤を用い、この接着剤を硬化する硬化工程Ｓ１２を端部凝集工程Ｓ１１と挿入工程Ｓ１３との間に実施することが好ましい。この方法では、第２の接着剤によって光ファイバ束１０を固めた後に光ファイバ挿通孔２２に挿入するので、光ファイバ挿通孔２２に光ファイバ束１０を更に容易に挿入することができる。
【００４６】
また、光ファイバ束１０を光ファイバ挿通孔２２に容易に挿入するためには、光ファイバ束１０の表面に接着剤が残留していないことが好ましい。光ファイバ束１０の外径と、光ファイバ挿通孔２２の内径との差を近づけることが可能になるからである。このような観点からすれば、接着剤はシングルコア光ファイバ１２の表面との濡れ性が小さいことが好ましい。例えば複数のシングルコア光ファイバ１２の表面がガラスから成る場合、固着工程Ｓ１４において使用される接着剤は水で希釈された水溶液であることが好ましく、ケイ酸ナトリウム水溶液（いわゆる水ガラス）を含むことが好ましい。接着剤水溶液は、希釈に用いられる水がガラスに対して濡れ性が小さく、したがって、シングルコア光ファイバ１２の表面がガラスから成る場合、光ファイバ束１０の表面に接着剤が残留しにくくなり、光ファイバ挿通孔２２に光ファイバ束１０を容易に挿入することができる。ケイ酸ナトリウム水溶液の場合、希釈用の水が８０重量％以上含まれていることが好ましい。このようにすることにより、複数のシングルコア光ファイバ同士の隙間が第２の接着剤によって満たされており、光ファイバ束とフェルールとの隙間が第２の接着剤とは異種の第１の接着剤によって満たされていることを特徴とする光ファイバ端部構造が作成され得る。
【００４７】
また、本実施形態の第３の方法のように、端部凝集工程Ｓ１１及び挿入工程Ｓ１３に加え、調芯工程Ｓ３１を更に行ってもよい。調芯工程Ｓ３１を行うことによって、フェルール２０の中心軸線に対する光ファイバ束１０の中心軸線の偏りをより効果的に抑え、マルチコア光ファイバ３０の各コア３０ａ，３０ｂと複数のシングルコア光ファイバ１２の各コア１２ａとの間の光損失を更に低減することができる。また、調芯工程Ｓ３１を行うことにより、光ファイバ挿通孔２２の内径を大きくしても光損失の問題が殆ど生じないので、光ファイバ挿通孔２２の内径を大きくして光ファイバ挿通孔２２に対する光ファイバ束１０の挿入容易性を更に高めることができる。
【００４８】
また、本実施形態の第２の方法のように、端部凝集工程Ｓ２１において接着剤ではない液体を使用する場合、その液体を乾燥させる乾燥工程Ｓ２３を更に行ってもよい。光ファイバ束１０を光ファイバ挿通孔２２に挿入した後に液体を乾燥させることによって、その後の固着工程Ｓ２４において接着剤をシングルコア光ファイバ１２同士の隙間に流し込み、シングルコア光ファイバ１２同士を固着させることができる。
【００４９】
また、上述した光ファイバ端部構造１Ａの作製方法では、端部凝集工程Ｓ１１及びＳ２１の際に、外径が互いに等しい７本のシングルコア光ファイバ１２を束ねて光ファイバ束１０を構成するとともに、７本のシングルコア光ファイバ１２のうち１本を光ファイバ束１０の中心に配置してもよい（図２を参照）。このようなシングルコア光ファイバ１２の配置は、光ファイバ束１０の断面積におけるシングルコア光ファイバ１２の占める割合（密度）が極めて高くなる配置であって、端部凝集工程Ｓ１１及びＳ２１によって好適に実現される。そして、光ファイバ束１０がこのような構成を有することによって、中心コア３０ａの周囲に６つのコア３０ｂが等間隔で配置されたマルチコア光ファイバ３０との光結合が可能な光ファイバ端部構造１Ａを提供することができる。
【００５０】
また、上述した光ファイバ端部構造１Ａの作製方法では、端部凝集工程Ｓ１１及びＳ２１の際に、３本のシングルコア光ファイバ１２が互いに接して成る単位構造１４を一又は複数含むように光ファイバ束１０を構成してもよい（図２及び図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照）。このようなシングルコア光ファイバ１２の配置は、光ファイバ束１０の断面積におけるシングルコア光ファイバ１２の占める割合（密度）が極めて高くなる配置であって、上述した端部凝集工程Ｓ１１及びＳ２１によって好適に実現される。そして、光ファイバ束１０がこのような構成を有することにより光ファイバ束１０の外径が細くなるので、光ファイバ挿通孔２２に光ファイバ束１０を容易に挿入することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る作製方法により作製される光ファイバ端部構造１Ａは、光ファイバ束１０と、光ファイバ挿通孔２２を有するフェルール２０とを備えており、光ファイバ束１０の外径と、光ファイバ挿通孔２２の内径との差が０μｍより大きく５μｍ未満である。例えば直径４０μｍ〜５０μｍの複数のシングルコア光ファイバ１２を光ファイバ挿通孔２２に個別に挿入する場合、光ファイバ挿通孔２２の内径は最低でも５μｍ以上（例えば６μｍ程度）必要となる。これに対し、本実施形態に係る光ファイバ端部構造１Ａの作製方法によれば、光ファイバ挿通孔２２の内径が５μｍ未満であっても複数のシングルコア光ファイバ１２を光ファイバ挿通孔２２に容易に挿入することができる。
【００５２】
また、本実施形態の第１又は第３の方法により作製される光ファイバ端部構造１Ａは、複数のシングルコア光ファイバ１２同士の隙間が接着剤によって満たされており、光ファイバ束１０とフェルール２０との隙間が上記接着剤とは異種の接着剤によって満たされていてもよい。
【００５３】
本発明による複数の光ファイバの端部構造の作製方法、及び複数の光ファイバの端部構造は、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。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ…光ファイバ端部構造、１０…光ファイバ束、１２…シングルコア光ファイバ、１２ａ…コア、１２ｂ…クラッド、１２ｃ…被覆部分、１４…単位構造、２０…フェルール、２２…光ファイバ挿通孔、２５…接着剤、３０…マルチコア光ファイバ、５０，５２，６０…治具、６２…孔、６４…接着剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013125195.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図４】
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