(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板の表面側に、単心又は並設された複数心、の光ファイバ心線を固定して成る固定部品であって、前記光ファイバ心線は長手方向の途中部に被覆除去部が形成されてその被覆除去部において露出されている裸光ファイバの外周面が金属コートされて金属コート光ファイバと成し、前記金属基板の基板表面の長手方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には当該基板表面を幅方向に横断する横断側の凹部が形成されると共に、当該基板表面の幅方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には基板表面を長手方向の一端側から前記凹部を通って他端側に縦断する光ファイバ心線の挿入凹部が形成され、当該挿入凹部のうちの前記横断側の凹部を縦断する区間は該横断側の凹部よりも深く形成され、その横断側の凹部を縦断する区間の両外側となる区間の挿入凹部は被覆部挿入部と成してその被覆部挿入部の深さは前記横断側の凹部を縦断する区間よりも深く形成されており、前記光ファイバ心線の前記金属コート光ファイバは前記挿入凹部のうちの前記横断側の凹部を縦断する区間に挿入収容され、その金属コート光ファイバの両外側の被覆が除去されていない光ファイバ心線の被覆部は前記挿入凹部の深さが最も深い前記被覆部挿入部内に挿入収容されており、前記横断側の凹部には前記金属コート光ファイバの上側から金属製の光ファイバ固定用板が嵌合されて、当該光ファイバ固定用板は前記横断側の凹部に半田固定されると共に、前記光ファイバ固定用板と前記横断側の凹部を縦断する区間の挿入凹部とによって形成される空間部位は半田の充填により気密密閉されて、該半田によって金属コート光ファイバが前記金属基板に密着固定されており、前記光ファイバ心線の前記被覆部は前記被覆部挿入部内に挿入収容されている状態で前記金属基板に固定されていることを特徴とする固定部品。
【請求項２】
挿入凹部のうちの横断側の凹部には当該凹部の長手方向に間隔を介して複数のＶ溝形成部が形成されており、該Ｖ溝形成部の表面には金属コート光ファイバが収容されるＶ溝が形成され、そのＶ溝の底部はＶ溝形成部間の凹部の底壁よりも高位と成し、Ｖ溝形成部の表面は横断側の凹部の底面よりも低位と成し、光ファイバ心線の金属コート光ファイバは各Ｖ溝形成部のＶ溝内に収容されて配置されていることを特徴とする請求項１記載の固定部品。
【請求項３】
内部に部品収容部を備えた金属製筐体に、該金属製筐体の外部と前記部品収容部とを連通させる貫通部が設けられており、該貫通部に請求項１又は請求項２記載の固定部品が光ファイバ固定用板の位置で嵌合されていて、前記固定部品の一端側は金属製筐体内に突き出され、固定部品の他端側は金属製筐体の外側に突き出されており、該固定部品に固定されている光ファイバ心線の一端側が前記部品収容部内に挿入され、該光ファイバ心線の他端側は前記金属製筐体の外部に引き出されており、前記固定部品は前記貫通部において前記金属製筐体に半田又は溶接によって気密にシール固定されていることを特徴とする固定部品を用いた光部品。
【請求項４】
１本以上の並設された光入力導波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続されて成る導波路構成を有するアレイ導波路型回折格子が部品収容部に収容されており、金属製筐体には貫通部が複数形成されており、それぞれの貫通部に固定部品が嵌合固定されて、１つの固定部品に固定された光ファイバ心線の一端側が前記アレイ導波路型回折格子の前記光入力導波路に接続され、残りの固定部品に固定された光ファイバ心線の一端側が前記アレイ導波路型回折格子のそれぞれ異なる光出力導波路に接続されていることを特徴とする請求項３記載の固定部品を用いた光部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信などに用いられる固定部品およびその固定部品を用いた光部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信においては、その伝送容量を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研究開発が盛んに行われ、実用化が進みつつある。光波長多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の光を波長多重化して伝送させるものであり、このような光波長多重通信システムにおいては、伝送される多重光から、光受信側で波長ごとの光を取り出すために、予め定められた波長の光のみを透過する光透過素子等を、システム内に設けることが不可欠である。
【０００３】
光透過素子の一例として、例えば、図９に示すようなアレイ導波路型回折格子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）１１がある。アレイ導波路型回折格子１１は、基板４１上に、同図に示すようにな導波路構成を形成したものであり、この導波路構成は、１本以上の並設された光入力導波路４２の出射側に、第１のスラブ導波路４３が接続され、第１のスラブ導波路４３の出射側には複数の並設されたアレイ導波路４４が接続され、アレイ導波路４４の出射側には第２のスラブ導波路４５が接続され、第２のスラブ導波路４５の出射側には複数の並設された光出力導波路４６が接続されて形成されている。
【０００４】
前記アレイ導波路４４は、第１のスラブ導波路４３から導出された光を伝搬するものであり、互いに異なる長さに形成され、隣り合うアレイ導波路４４の長さは互いにΔＬ異なっており、これらのアレイ導波路４４によって回折格子が形成されている。
【０００５】
なお、光入力導波路４２や光出力導波路４６は、例えばアレイ導波路型回折格子１１によって分波あるいは合波される互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられるものであり、アレイ導波路４４は、通常、例えば１００本といったように多数設けられるが、同図においては、図の簡略化のために、これらの光入力導波路４２、アレイ導波路４４、光出力導波路４６の各々の本数を簡略的に示してある。また、同図では、アレイ導波路４４を円弧形状に示してあるが、実際は、アレイ導波路４４の長手方向中央部は同図に示すよりも直線に近く形成されている。
【０００６】
また、上記アレイ導波路型回折格子１１は、石英系ガラスによって形成された下部クラッドとコアと上部クラッドとを有する光導波路部４０を、シリコンの基板４１上に形成してなり、シリコン基板４１上に下部クラッドを形成し、その上側に上記導波路構成のコアを形成し、コアの上側にはコアを覆う上部クラッドを設けて形成されている。従来のアレイ導波路型回折格子１１において、上部クラッドは、純石英にＢ２Ｏ３とＰ２Ｏ５をそれぞれ５ｍｏｌｅ％ずつ添加した石英系ガラスによって形成されている。
【０００７】
上記光入力導波路４２には、例えば送信側の光ファイバ（図示せず）が接続されて、波長多重光が導入されるようになっており、光入力導波路４２を通って第１のスラブ導波路４３に導入された光は、その回折効果によって広がって各アレイ導波路４４に入射し、アレイ導波路４４を伝搬する。
【０００８】
このアレイ導波路４４を伝搬した光は、第２のスラブ導波路４５に達し、さらに、光出力導波路４６に集光されて出力されるが、全てのアレイ導波路４４の長さが互いに異なることから、アレイ導波路４４を伝搬した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度により集光する位置が決まる。そのため、波長の異なった光の集光位置は互いに異なることになり、その位置に光出力導波路４６を形成することによって、波長の異なった光を各波長ごとに異なる光出力導波路４６から出力できる。
【０００９】
また、アレイ導波路型回折格子１１は、光回路の相反性（可逆性）の原理を利用しているため、光分波器としての機能と共に、光合波器としての機能も有している。すなわち、互いに波長が異なる複数の光を、それぞれの波長ごとにそれぞれの各光出力導波路４６から入射させると、これらの光は、上記と逆の伝搬経路を通り、アレイ導波路４４によって合波され、光入力導波路４２から出射される。
【００１０】
このようなアレイ導波路型回折格子１１においては、前記の如く、回折格子の波長分解能が回折格子を構成するアレイ導波路４４の長さの差（ΔＬ）に比例するために、ΔＬを大きく設計することにより、従来の回折格子では実現できなかった波長間隔の狭い波長多重光の光合分波が可能となり、高密度の光波長多重通信の実現に必要とされている、複数の信号光の光合分波機能、すなわち、波長間隔が１ｎｍ以下の複数の光信号を分波または合波する機能を果たすことができる。
【００１１】
なお、上記のようなアレイ導波路型回折格子１１において、アレイ導波路４４を伝搬する光のＴＥモードの伝搬速度とＴＭモードで伝搬速度が異なることに起因する偏波依存性損失を抑制するために、一般的に、全てのアレイ導波路４４の長手方向中央部を横切る態様で１枚の半波長板４８を設けることが行なわれている。上記半波長板４８は、アレイ導波路４４の長手方向中央部にアレイ導波路４４と直交する態様で形成されたスリット４７に挿入されており、これにより、半波長板４８もアレイ導波路４４と直交する態様で設けられている。
【００１２】
半波長板４８をアレイ導波路４４の長手方向中央部に設けると、半波長板４８の前後でＴＥモードがＴＭモードに変換し、逆にＴＭモードがＴＥモードに変換するので、この変換により、アレイ導波路４４を伝搬した光が半波長板４８に入射する前に生じた前記ＴＥモードとＴＭモードの伝搬速度の違いが、アレイ導波路４４の出射側に伝搬するまでにキャンセルされ、上記偏波依存性損失が解消される。
【００１３】
ところで、上記のようなアレイ導波路型回折格子１１において、アレイ導波路型回折格子１１の温度が変動すると、光導波路部４０内の導波路の長さの差および屈折率の変化により、前記のように分波したり合波したりする波長がシフトしてしまうといった問題が生じる。
【００１４】
そこで、この問題を回避するために、アレイ導波路型回折格子１１を金属製の筐体（パッケージ）内に設け、パッケージ内に、アレイ導波路型回折格子１１を予め定めた設定温度に保持する温度保持手段を設けることが行われている。温度保持手段としては、低温側と高温側の両方の温度調節が可能な小型のペルチェ素子が主に適用されている。このようにすると、アレイ導波路型回折格子１１の使用環境温度が、一般的に−２０℃〜７０℃であるのに対し、アレイ導波路型回折格子１１の温度を例えば４５℃前後の温度に温度調節して使用することができ、上記温度変動量に伴う波長シフトを防ぐことができる。
【００１５】
図１０には、上記のように、アレイ導波路型回折格子１１と共にペルチェ素子をパッケージ内に収容して形成される光部品の一例が示されている。同図に示す光部品は、金属製のボディ１と金属製の蓋部材２とにより、金属製筐体としてのパッケージを形成しており、ホディ１の部品収容部４に、ペルチェ素子６と、均熱板１２と、アレイ導波路型回折格子１１とを部品収容部４の底部から順に収容している。
【００１６】
前記アレイ導波路型回折格子１１の両端側の接続端面側には、それぞれ、光ファイバテープ心線７が固定されている。なお、光ファイバテープ心線７は、複数の並設された光ファイバ心線の外周側を被覆で覆って形成されている。
【００１７】
アレイ導波路型回折格子１１の一端側に設けられている光ファイバテープ心線７は、アレイ導波路型回折格子１１の前記光入力導波路４２に接続されており、他端側に設けられている光ファイバテープ心線７は、アレイ導波路型回折格子１１の前記光出力導波路４６に接続されている。アレイ導波路型回折格子１１の接続端面側にはガラス板１３が設けられており、光ファイバテープ心線７の接続端面側には、その上下両側にガラス板１４が設けられている。
【００１８】
各光ファイバテープ心線７は、アレイ導波路型回折格子１１との接続側と反対側が、それぞれ、ボディ１と蓋部材２からなるパッケージから外部に引き出されている。また、ボディ１の両端側にそれぞれ、ポッティング剤注入凹部１０が設けられ、このポッティング剤注入凹部１０を光ファイバテープ心線７が貫通するように挿通した状態で、光ファイバテープ心線７がパッケージから外部に引き出されている。ポッティング剤注入凹部１０にはシリコーン樹脂等のポッティング剤９が注入され、光ファイバテープ心線７がケースのボディ１に固定されている。なお、図中、１６は、光ファイバテープ心線７を固定するブーツであり、３７はブーツ１６に設けられている光ファイバ挿通孔３７である。
【００１９】
前記均熱板１２は、アレイ導波路型回折格子１１の平面温度を均等にする役割を果たすものであり、その中央側にはサーミスタ挿入穴２２が形成され、このサーミスタ挿入穴２２にサーミスタ２３が挿入されている。均熱板１２は接着剤により導波路チップ１１に密着して固定されている。また、均熱板１２は、ねじ１５によりボディ１に固定されている。ペルチェ素子６は、接着剤により均熱板１２に固定されている。
【００２０】
また、ボディ１には、その一端側に、ポッティング剤注入凹部２０が設けられ、このポッティング剤注入凹部２０を導線１８，１９が貫通するように挿通した状態で、シリコーン樹脂等のポッティング剤９が注入されている。なお、導線１９はペルチェ素子６へ電力を供給し、導線１８は、サーミスタ２３の検出温度をペルチェ素子６の制御部に導く。ペルチェ素子６は、サーミスタ２３による検出温度に基づいてアレイ導波路型回折格子１１の温度制御を行なう。
【００２１】
同図に示す構成においては、アレイ導波路型回折格子１１の部品収容部４を、ボディ１と蓋部材２との間に介設されたＯリング５によって密封している。なお、図中８は段部を示す。そして、このように、前記部品収容部４を密閉し、さらに、前記の如く、導線１８，１９のパッケージからの引き出し部側と光ファイバテープ心線７のパッケージからの引き出し部側を、それぞれポッティング剤９によってパッケージに固定することにより、導線１８，１９や光ファイバテープ心線７をパッケージに確実に固定し、パッケージ内に湿気が侵入することを防いでいる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示した構成の光部品において、ポッティング剤９は例えばシリコーン樹脂等により形成されるものであり、多少の透湿性を有するため、ポッティング剤９の透湿によって、パッケージ内に多少の湿気が侵入してしまうため、パッケージ内への湿気の侵入をほぼ完璧に防止することは困難である。
【００２３】
したがって、図１０に示した構成を、例えば以下に述べる提案のアレイ導波路型回折格子をパッケージ内に収容して形成される光部品に適用した場合、パッケージ内への湿気侵入防止が不十分であると考えられる。そこで、本発明者は、パッケージ内への湿気侵入防止をより一層完璧に防止できる構成を提案する必要があると考えた。
【００２４】
上記提案のアレイ導波路型回折格子は、特願平１１−１５１９２２号、特願平１１−３１３５０２号に提案されているものであり、図９における半波長板４８およびスリット４７を省略し、上部クラッドにドープするＢ２Ｏ３とＰ２Ｏ５の量を従来のアレイ導波路型回折格子１１におけるドープ量に比べて大きくし、それにより、光導波路部４０（上部クラッドとコアと下部クラッド）に発生する複屈折Ｂの値を、｜Ｂ｜≦５．３４×１０−５としたものである。なお、上記提案は未だ公開になっていない。
【００２５】
上記のように、上部クラッドにドープするＢ２Ｏ３とＰ２Ｏ５の量を大きくすると、アレイ導波路型回折格子１１におけるＴＥモードとＴＭモードの偏波ごとの通過スペクトルの中心波長シフト量（ＴＭモードの通過スペクトルの中心波長λＴＭ−ＴＥモードの通過スペクトルの中心波長λＴＥ）を零に近づけることができる。そのため、この提案のアレイ導波路型回折格子１１においては、半波長板４８を設けなくても、アレイ導波路４４を伝搬する光のＴＥモードの伝搬速度とＴＭモードで伝搬速度をほぼ同一にすることにより偏波依存性損失を零に近づけることができる。
【００２６】
このようにすると、アレイ導波路型回折格子１１に半波長板４８を設けることによる様々な問題、すなわち、半波長板４８に入射した光の一部が光入力導波路４２の入射側に戻ることによるリターンロス発生の問題や、スリット４７の加工および半波長板４８の配設によるコストアップの問題などを回避できるので、この提案のアレイ導波路型回折格子１１は、高品質の波長多重通信システムの構築に非常に適している。
【００２７】
ただし、上記提案のアレイ導波路型回折格子１１は、湿気の影響を受けやすく、実験の結果、上記提案のアレイ導波路型回折格子１１を高温多湿の環境下に一定時間配置すると、図９の破線Ｃに示すように、アレイ導波路型回折格子１１の端部領域にクラックが発生することが分かった。そこで、上記提案のアレイ導波路型回折格子１１を用いて波長多重通信システムを構築するために、本発明者は、前記の如く、アレイ導波路型回折格子１１を収容するパッケージ内に湿気が侵入することをほぼ完璧に防止する構成を提案する必要があると考えた。
【００２８】
本発明は、上記検討に基づいてなされたものであり、その目的は、例えばアレイ導波路型回折格子等に接続される光ファイバテープ心線を金属製筐体の部品収容部から引き出して構成される光部品において、前記部品収容部に湿気が侵入することをほぼ完璧に防止することができる固定部品およびその固定部品を用いた光部品を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明の光部品は、金属基板の表面側に、単心又は並設された複数心、の光ファイバ心線を固定して成る固定部品であって、前記光ファイバ心線は長手方向の途中部に被覆除去部が形成されてその被覆除去部において露出されている裸光ファイバの外周面が金属コートされて金属コート光ファイバと成し、前記金属基板の基板表面の長手方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には当該基板表面を幅方向に横断する横断側の凹部が形成されると共に、当該基板表面の幅方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には基板表面を長手方向の一端側から前記凹部を通って他端側に縦断する光ファイバ心線の挿入凹部が形成され、当該挿入凹部のうちの前記横断側の凹部を縦断する区間は該横断側の凹部よりも深く形成され、その横断側の凹部を縦断する区間の両外側となる区間の挿入凹部は被覆部挿入部と成してその被覆部挿入部の深さは前記横断側の凹部を縦断する区間よりも深く形成されており、前記光ファイバ心線の前記金属コート光ファイバは前記挿入凹部のうちの前記横断側の凹部を縦断する区間に挿入収容され、その金属コート光ファイバの両外側の被覆が除去されていない光ファイバ心線の被覆部は前記挿入凹部の深さが最も深い前記被覆部挿入部内に挿入収容されており、前記横断側の凹部には前記金属コート光ファイバの上側から金属製の光ファイバ固定用板が嵌合されて、当該光ファイバ固定用板は前記横断側の凹部に半田固定されると共に、前記光ファイバ固定用板と前記横断側の凹部を縦断する区間の挿入凹部とによって形成される空間部位は半田の充填により気密密閉されて、該半田によって金属コート光ファイバが前記金属基板に密着固定されており、前記光ファイバ心線の前記被覆部は前記被覆部挿入部内に挿入収容されている状態で前記金属基板に固定されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００３０】
また、第２の発明の光部品は、上記第１の発明の構成に加え、前記挿入凹部のうちの横断側の凹部には当該凹部の長手方向に間隔を介して複数のＶ溝形成部が形成されており、該Ｖ溝形成部の表面には金属コート光ファイバが収容されるＶ溝が形成され、そのＶ溝の底部はＶ溝形成部間の凹部の底壁よりも高位と成し、Ｖ溝形成部の表面は横断側の凹部の底面よりも低位と成し、光ファイバ心線の金属コート光ファイバは各Ｖ溝形成部のＶ溝内に収容されて配置されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００３１】
さらに、第３の発明の光部品は、内部に部品収容部を備えた金属製筐体に、該金属製筐体の外部と前記部品収容部とを連通させる貫通部が設けられており、該貫通部に上記第１または第２の発明の固定部品が光ファイバ固定用板の位置で嵌合されていて、前記固定部品の一端側は金属製筐体内に突き出され、固定部品の他端側は金属製筐体の外側に突き出されており、該固定部品に固定されている光ファイバ心線の一端側が前記部品収容部内に挿入され、該光ファイバ心線の他端側は前記金属製筐体の外部に引き出されており、前記固定部品は前記貫通部において前記金属製筐体に半田又は溶接によって気密にシール固定されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００３２】
さらに、第４の発明の光部品は、上記第３の発明の構成に加え、１本以上の並設された光入力導波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続されて成る導波路構成を有するアレイ導波路型回折格子が部品収容部に収容されており、金属製筐体には貫通部が複数形成されており、それぞれの貫通部に固定部品が嵌合固定されて、１つの固定部品に固定された光ファイバ心線の一端側が前記アレイ導波路型回折格子の前記光入力導波路に接続され、残りの固定部品に固定された光ファイバ心線の一端側が前記アレイ導波路型回折格子のそれぞれ異なる光出力導波路に接続されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００３４】
上記構成の本発明において、金属基板の基板表面の長手方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には、当該基板表面を幅方向に横断する横断側の凹部が形成されると共に、当該基板表面の幅方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には基板表面を長手方向の一端側から前記凹部を通って他端側に縦断する光ファイバ心線の挿入凹部が形成されており、光ファイバ心線の途中部の被覆除去部の裸光ファイバは金属コートされて、前記挿入凹部のうちの前記横断側の凹部を縦断する区間に挿入収容され、その外周側に設けられた半田によって、前記金属基板と金属コート光ファイバの上側から嵌合される金属製の光ファイバ固定用板とに密着固定されている。また、光ファイバ心線の前記被覆部は前記被覆部挿入部内に挿入収容されている状態で前記金属基板に固定されている。
【００３５】
上記のように、固定部品を構成すると、この固定部品を、部品収容部を備えた金属製筐体に形成された貫通部に嵌合することにより、固定部品に固定されている光ファイバ心線の一端側を前記部品収容部に挿入し、該光ファイバ心線の他端側を前記金属製筐体の外部に引き出すことができるし、前記貫通部の内側と固定部品の外周側との接合部に半田等を設けて、固定部品を金属製筐体に気密にシール固定することが可能となる。
【００３６】
そして、上記のように、固定部品を金属製筐体に気密に固定し、例えば、固定部品に固定されている光ファイバ心線の一端側を前記部品収容部に収容されるアレイ導波路型回折格子等の部品に接続し、光ファイバ心線の他端側を金属製筐体外部に引き出せば、金属製筐体内への湿気の侵入をほぼ完璧に防止することができ、しかも、金属製筐体外部に引き出されている光ファイバ心線を介して、前記部品収容部に収容された部品を接続相手側の光部品と光接続できる光部品が構築される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。図１には、本発明に係る固定部品を用いた光部品の一実施形態例の要部構成が示されている。同図の（ａ）には、この光部品に設けられる蓋部材を省略した状態の平面図が示されており、同図の（ｂ）には、同図の（ａ）の右方向から見た側面図が示されている。
【００３８】
これらの図に示されるように、本実施形態例の光部品は、金属製のボディ１と、同図には図示されていない金属製の蓋部材２（図７参照）から成る金属製筐体を有し、この金属製筐体に備えられている部品収容部４内に、前記提案のアレイ導波路型回折格子１１（半波長板４８を設けなくても偏波依存性損失を抑制可能なアレイ導波路型回折格子）を収容して形成されている。
【００３９】
なお、同図には図示されていないが、本実施形態例でも、図１０に示した光部品と同様に、ペルチェ素子６、均熱板１２、サーミスタ２３等がアレイ導波路型回折格子１１と共に部品収容部４に収容されており、アレイ導波路型回折格子１１の温度を一定に保てる構成と成している。
【００４０】
また、図１の（ａ）において、矢印Ａが指している部分（図の波線で挟まれている部分）は部分的に断面図と成しており、ペルチェ素子６、サーミスタ２３に接続されている導線１９，１８は、ボディ１の導線挿通孔６０に挿通されている。なお、これらの導線１８，１９は気密固定されており、その気密構成については後述する。
【００４１】
本実施形態例の光部品の特徴的なことは、前記金属製筐体の外部と前記部品収容部４とを連通させる貫通部である貫通穴２９を複数設け、それぞれの貫通穴２９に、光ファイバテープ心線（複数心の光ファイバ心線）７および、単心の光ファイバ心線７ａをそれぞれ固定してなる固定部品２４，２５を嵌合し、これらの固定部品２４，２５を金属製筐体に気密に固定したことである。なお、前記の如く、光ファイバテープ心線７は、複数の並設された光ファイバ心線の外周側を被覆で覆って形成されているものであるので、並設された複数心の光ファイバ心線と言える。
【００４２】
上記固定部品２４，２５に固定されている光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの一端側はボディ１の部品収容部４に挿入され、該光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの他端側は前記金属製筐体の外部に引き出されている。
【００４３】
上記固定部品２４，２５は、本発明者が提案する特徴的な構成を有するものであり、以下、上記固定部品２４，２５の構成および作製方法について説明する。なお、固定部品２４と固定部品２５の構成は、ほぼ同様であるので、主に、固定部品２４の構成および作製方法について説明し、固定部品２５の構成および作製方法については、固定部品２４との相違点についてのみ述べる。
【００４４】
固定部品２４は、図３の（ａ）、（ｂ）に示す構成の金属基板２６に、８本の並設された光ファイバ心線（図示せず）の外周側を被覆で覆った光ファイバテープ心線７を固定して形成されるものであり、固定部品２５は、上記金属基板２６とほぼ同様の構成の金属基板２６に、１本の光ファイバの外周側を被覆で覆った光ファイバ心線７ａを固定して形成されるものである。なお、図３の（ａ）は金属基板２６の平面図、（ｂ）は金属基板２６の側面図を示す。
【００４５】
以下、固定部品２４の作製方法について説明する。まず、図３の（ａ）、（ｂ）に示す構成の金属基板２６と、８本の並設された光ファイバ心線の外周側を被覆で覆った光ファイバテープ心線７を用意する。そして、図２の（ａ）に示すように、光ファイバテープ心線７の途中部の被覆５１を除去し、裸光ファイバを露出させて裸光ファイバ４９とする。
【００４６】
なお、図２では、光ファイバテープ心線７の途中部に露出させた裸光ファイバ４９の状態を分かりやすくするために、光ファイバ配列方向の長さを拡大して光ファイバテープ心線７を示してあるが、実際には、光ファイバテープ心線７は、同図に示すよりも横長である。例えば、同図の（ａ）に示すように、光ファイバテープ心線７の光ファイバ配列方向の長さは、例えば２．１ｍｍであり、裸光ファイバ４９の配列ピッチは例えば約２５０μｍ、各裸光ファイバ４９の長さは、それぞれ、例えば３０ｍｍである。上記光ファイバテープ心線７の被覆５１の除去は、硫酸により行なってもよいし、ホットストリッパーにより行なってもよい。
【００４７】
そして、図２の（ｂ）に示すように、裸光ファイバ４９の外周面を金属コートすることにより、金属コート光ファイバ５０を形成する。金属コートは、蒸着やスパッタリング、化学メッキなどの適宜の方法により行われるものであり、本実施形態例では、裸光ファイバ４９の外周に、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの順番で、０．５μｍの厚さまで蒸着している。なお、Ｔｉ／Ｐｔ／ＡｕやＣｒ／Ｔｉ／Ａｕの順番で蒸着などを行なってもよい。Ｔｉは、裸光ファイバ４９のガラスへの金属の密着を向上させるために用いられる。
【００４８】
一方、図３の（ａ）示すように、前記金属基板２６の基板表面の長手方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には、この図の上端側から下端側にかけて、基板表面を幅方向に横断する横断側の凹部３５が形成されている。また、金属基板２６には、当該基板表面の幅方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域に、光ファイバ心線の挿入凹部（固定部品２４においては光ファイバテープ心線７の挿入凹部）（挿入溝部）３０が形成されている。挿入凹部３０は、金属基板２６の基板表面を長手方向の一端側から前記凹部３５を通って他端側に縦断する態様で形成され、本実施形態例では、前記凹部３５を垂直に横切る態様と成している。なお、図中５２は、ねじ穴を示す。
【００４９】
挿入凹部３０には、図の左端側から右端側にかけて、被覆部挿入部５５、Ｖ溝形成部３２、平底部３１、Ｖ溝形成部３２、平底部３１、Ｖ溝形成部３２、被覆部挿入部５５が順に形成されている。Ｖ溝形成部３２と平底部３１は前記凹部３５に形成されており、これらＶ溝形成部３２と平底部３１（挿入凹部３０のうちの横断側の凹部３５を縦断する区間）は、図６の（ｂ）、（ｃ）に示すように、横断側の凹部３５よりも深く形成されている。また、図６の（ｃ）に示すように、挿入凹部３０の各部の深さは、被覆部挿入部５５＞平底部３１＞Ｖ溝形成部３２の順に深く形成している。Ｖ溝形成部３２には、同図の（ｄ）に示すように、複数のＶ字形溝（Ｖ溝）５６が互いに間隔を介して形成されている。これらの、Ｖ字形溝５６の底部は、図６（ｃ）に示すように、Ｖ溝形成部３２間の凹部（この例では、平底部３１）の底壁よりも高位と成し、Ｖ溝形成部３２の表面は、横断側の凹部３５の底面よりも低位と成している。
【００５０】
Ｖ字形溝５６は、挿入凹部３０に挿入される光ファイバテープ心線７に並設されている光ファイバの本数に対応する本数だけＶ溝形成部３２に設けられる。図３に示すように、金属基板２６に設けられている挿入凹部３０のＶ字形溝５６は８本である。なお、金属基板２６に設けられている光ファイバ心線７ａが挿入される挿入凹部３０のＶ字形溝５６は１本である。
【００５１】
上記構成の金属基板２６を用意した後、図３の（ｃ）に示すように、前記平底部３１の底部に、ＡｕとＳｎとを積層したＡｕ／Ｓｎの半田チップ３３を設ける。なお、このように、半田チップ３３を設ける場合に、前記挿入凹部３０に平底部３１を形成しておくと、半田チップ３３を配設し易い。
【００５２】
この状態で、光ファイバテープ心線７に金属コート光ファイバ５０を形成した光ファイバテープ心線７（図２の（ｂ）参照）を、図３の（ｄ）に示すように、前記挿入凹部３０の長手方向に沿って挿入し、光ファイバテープ心線７の途中部の金属コート光ファイバ５０を、前記挿入凹部３０のうちの前記横断側の凹部３５を縦断する区間に挿入収容し、その金属コート光ファイバ５０の両外側の被覆５１が除去されていない光ファイバテープ心線７の被覆部を、前記挿入凹部３０の深さが最も深い前記被覆部挿入部内に挿入収容する。なお、金属コート光ファイバ５０は、各Ｖ溝形成部３２のＶ字形溝５６内に収容して配置する。
【００５３】
次に、図４の（ａ）に示すように、金属コート光ファイバ５０の表面側に、前記半田チップ３３と同様の材質を有する半田チップ３４を設ける。そして、同図の（ｂ）、（ｃ）に示すように、金属コート光ファイバ５０の表面側に、金属製の光ファイバ固定用部材である光ファイバ固定用板２７を設け、光ファイバ固定用板２７と金属基板２６との間に前記金属コート光ファイバ５０が挟まれる態様と成す。なお、本実施形態例では、前記半田チップ３４は凹部３５よりもやや幅が狭いチップとし、光ファイバ固定用板２７は、凹部３５に嵌合する態様で設けた。
【００５４】
この状態で、半田チップ３３，３４が溶融するように温度を上昇させ、半田チップ３３，３４によって金属コート光ファイバ５０を前記金属基板２６と光ファイバ固定用板２７とに密着固定する。
【００５５】
さらに、図５に示すように、光ファイバテープ心線７の被覆部５１の表面側にテープ心線外れ防止板２８を設けて、光ファイバテープ心線７の外れ防止板２８を外れ防止板固定ねじ５３で固定する。また、各テープ心線外れ防止板２８の両端側に接着剤５４を設け、この接着剤５４により、テープ心線外れ防止板２８、光ファイバ固定用板２７、被覆部挿入部５５に挿入された光ファイバテープ心線７を金属基板２６に固定する。
【００５６】
固定部品２４は以上のようにして作製されるものであり、固定部品２５も、上記とほぼ同様にして、１本の光ファイバ心線７ａを金属基板２６に固定して作製される。
【００５７】
そして、上記作製方法を適用することにより、固定部品２４，２５は、金属基板２６の表面側に形成された挿入凹部３０の長手方向に沿って、光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの途中部の被覆除去部が挿入され、該被覆除去部の裸光ファイバ４９の外周面を金属コートして形成された金属コート光ファイバ５０が、前記金属基板２６と光ファイバ固定用板２７との間に挟まれる態様で、金属コート光ファイバ５０の外周側に設けられた半田によって光ファイバ固定用板２７と金属基板２６とに密着固定されている。
【００５８】
本実施形態例の光部品を作製するときは、上記構成の固定部品２４，２５をボディ１の貫通穴２９に挿入嵌合し、固定部品２４，２５に固定されている光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの一端側をボディ１の部品収容部４に挿入する。
【００５９】
そして、固定部品２４に固定されている光ファイバテープ心線７の一端側を、アレイ導波路型回折格子１１の光出力導波路４６（図９参照）の出力端に接続し、固定部品２５に固定されている光ファイバ心線７ａの一端側を、アレイ導波路型回折格子１１の光入力導波路４２（図９参照）の入力端に接続する。また、固定部品２４，２５にそれぞれ固定されている光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの他端側は前記金属製筐体の外部に引き出す。
【００６０】
また、本実施形態例では、固定部品２４，２５の外周と、貫通穴２９の内周壁との間を半田により固定して、貫通穴２９と固定部品２４，２５との接合部（固定部品２４，２５の外周側全周および貫通穴２９の内周側全周）をシールしている。なお、貫通穴２９に挿入嵌合した固定部品２４，２５の機械的強度を向上させるために、例えば図１の（ｂ）のＹＡＧ溶接固定部５８のみ、Ｎｄ−ＹＡＧ溶接して固定した後、前記シール用の半田による固定部品２４，２５の固定を行なっている。
【００６１】
上記半田によるシールによって、固定部品２４，２５がボディ１に気密固定され、上記の如く、固定部品２４，２５が金属製筐体に気密固定される。
【００６２】
なお、上記固定部品２４，２５の固定の際、前述したペルチェ素子６とサーミスタ２３の導線１８，１９の気密固定は、ハーメチック端子３９をボディ１の導線挿入孔６０に挿入配置し、電極ピン封着用ガラス等を用いた溶接によってボディ１に固定し、その後、固定部品２４，２５をボディ１に固定し、さらに、その後、導線１８，１９をハーメチック端子３９の電極ピンに半田溶融固定し、配線を行なう。その後、図７に示すように、ボディ１の上面側に蓋部材２を設け、ボディ１および蓋部材２の接合部全周をシーム溶接し、ボディ１と蓋部材２とを気密固定する。
【００６３】
本実施形態例は以上のように構成されており、金属製のボディ１に形成した貫通穴２９に、図２〜図５に示した作製方法によって作製される特徴的な固定部品２４，２５を嵌合して、固定部品２４，２５をボディ１と蓋部材２から成る金属製筐体に気密固定したものであるから、金属製筐体内への湿気の侵入をほぼ完璧に防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態例によれば、固定部品２４，２５に固定されている光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの一端側を、金属製筐体の部品収容部４に収容されるアレイ導波路型回折格子１１に接続し、光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの他端側を金属製筐体外部に引き出したので、金属製筐体外部に引き出されている光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａを介して、アレイ導波路型回折格子１１を接続相手側の光部品と光接続できる。
【００６５】
そして、本実施形態例において、金属製筐体内に収容されているアレイ導波路型回折格子１１は、前記提案のアレイ導波路型回折格子（半波長板４８を設けなくても偏波依存性損失を抑制可能なアレイ導波路型回折格子）１１であるから、本実施形態例の光部品を波長多重通信システムに適用すれば、アレイ導波路型回折格子１１に湿気による悪影響を与えることを抑制し、アレイ導波路型回折格子１１に半波長板４８を設けることによる問題（リターンロス発生の問題やコストアップの問題等）を回避できるので、低コストで高品質の波長多重通信システムの構築を図ることができる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、固定部品２４，２５に形成する挿入凹部３０は、被覆部挿入部５５、Ｖ溝形成部３２、平底部３１、Ｖ溝形成部３２、平底部３１、Ｖ溝形成部３２、被覆部挿入部５５を順に形成したものとしたが、挿入凹部３０の詳細な構成は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００６７】
例えば、図８の（ａ）、（ｂ）に示すように、挿入凹部３０は、上記Ｖ溝形成部３２を省略して、被覆部挿入部５５と平底部３１のみを有する構成としてもよい。このようにして挿入凹部３０を形成した場合も、上記実施形態例とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態例のように、Ｖ溝形成部３２を設けると、光ファイバテープ心線７に並設されている光ファイバを、より一層確実に、挿入凹部３０に整列配置することができる。
【００６９】
また、上記実施形態例では、固定部品２４，２５を形成する時に、金属基板２６の挿入凹部３０の平底部３１に半田チップ３３を設けた状態で光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａを挿入凹部３０に挿入し、光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの表面側に半田チップ３４を設けることにより、金属コート光ファイバ５０の外周側に半田を設けたが、半田チップ３３，３４を設ける代わりに、例えばＳｎ／ＮｉやＳｎ／Ｐｂ等の流動性の半田を流し込んで、金属コート光ファイバ５０の外周側に半田を設けてもよい。なお、このようにする場合は、前記挿入凹部３０は、平底部３１を省略して、Ｖ溝形成部３２と被覆部挿入部５５のみを有する構成としてもよい。
【００７０】
さらに、上記実施形態例では、図４の（ａ）に示したように、固定部品２４，２５に設けられる半田チップ３４は、凹部３５よりも幅が狭いチップとしたが、図８の（ｃ）に示すように、半田チップ３４の幅を凹部３５の幅とほぼ同じ幅としてもよい。
【００７４】
さらに、上記実施形態例では、固定部品２４，２５は、光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａの被覆部５１を金属基板２６に固定する外れ防止板２８を設けて構成したが、光ファイバテープ心線および光ファイバ心線の外れ防止板２８は省略することもできる。ただし、これらの外れ防止板２８を設けると、光ファイバテープ心線７および光ファイバ心線７ａを金属基板２６により一層しっかりと固定することができる。
【００７６】
さらに、上記実施形態例では、固定部品２４，２５をボディ１の貫通穴２９に固定する際に、半田により気密にシール固定したが、半田によるシール固定の代わりに、例えば電子ビーム溶接等の方法を用いてもよく、固定部品２４，２５が金属製筐体に気密にシール固定されていればよい。
【００７７】
また、上記実施形態例では、ボディ１に蓋部材２を固定するときに、シーム溶接により固定したが、シーム溶接の代わりに電子ビーム溶接等の他の接合方法を用いてもよく、金属製のボディ１と金属製の蓋部材２とが気密に固定されればよい。
【００７８】
さらに、上記実施形態例では、固定部品２４には８本の光ファイバ心線を有する光ファイバテープ心線７を固定し、固定部品２５には１本の光ファイバ心線を有する光ファイバ心線７ａを固定したが、固定部品２４に固定される光ファイバテープ心線７に設けられている光ファイバの数は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。また、光ファイバテープ心線７に並設されている光ファイバのピッチは、一般的には、上記実施形態例のように２５０μｍに形成されているが、並設光ファイバのピッチも特に限定されるものではなく適宜設定されるものである。
【００７９】
さらに、上記実施形態例では、光部品は、金属製筐体を構成するボディ１に貫通穴２９を設け、貫通穴２９に固定部品２４，２５を挿入嵌合固定したが、貫通穴２９を設ける代わりに、金属製筐体の外部と部品収容部４とを連通させる貫通凹部を設けて、この貫通凹部に固定部品２４，２５を挿入嵌合固定してもよい。
【００８０】
さらに、上記実施形態例では、ボディ１の部品収容部４に前記提案例のアレイ導波路型回折格子１１を収容して光部品を形成したが、本発明の光部品において、金属製筐体の部品収容部４に収容される部品は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。例えば上記実施形態例に設けたアレイ導波路型回折格子１１と別の構成のアレイ導波路型回折格子を部品収容部４に収容してもよいし、アレイ導波路型回折格子以外の別の部品を部品収容部４に収容してもよい。
【００８１】
本発明においては、金属製筐体内に湿気が侵入することを抑制できるために、上記部品収容部４に収容される部品を適宜設定することにより、収容された部品に湿気の影響を及ぼすことを抑制でき、高品質の様々な光通信システムの構築を図ることができる。
【００８２】
さらに、上記実施形態例では、光部品を構成する金属製筐体は、図１に示したようなボディ１と蓋部材２とを有する構成としたが、金属製筐体の構成は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の固定部品は、金属基板の基板表面の長手方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域に、当該基板表面を幅方向に横断する横断側の凹部を形成すると共に、当該基板表面の幅方向の両端から中央側に間隔を隔てた領域には基板表面を長手方向の一端側から前記凹部を通って他端側に縦断する光ファイバ心線の挿入凹部を形成しており、光ファイバ心線の途中部の被覆除去部の裸光ファイバを金属コートして、前記挿入凹部のうちの前記横断側の凹部を縦断する区間に挿入収容し、その外周側に設けられた半田によって、前記金属基板と金属コート光ファイバの上側から嵌合される金属製の光ファイバ固定用板とに密着固定している。また、光ファイバ心線の前記被覆部は前記被覆部挿入部内に挿入収容されている状態で前記金属基板に固定している。
【００８４】
本発明の固定部品は、以上のように構成されているために、この固定部品を、部品収容部を備えた金属製筐体に形成された貫通部に嵌合することにより、固定部品に固定されている光ファイバ心線の一端側を前記部品収容部に挿入し、該光ファイバ心線の他端側を前記金属製筐体の外部に引き出すことができるし、例えば前記貫通穴又は貫通凹部の内側と固定部品の外周側との接合部に半田を設ける等して、固定部品を金属製筐体に気密にシール固定することができる。
【００８５】
そして、上記のように、固定部品を金属製筐体に気密に固定し、固定部品に固定されている光ファイバ心線の一端側を前記部品収容部に収容される部品に接続し、光ファイバ心線の他端側を金属製筐体外部に引き出せば、金属製筐体内への湿気の侵入をほぼ完璧に防止することができ、しかも、金属製筐体外部に引き出されている光ファイバ心線を介して、前記部品収容部に収容された部品を接続相手側の光部品と光接続できる本発明の光部品を形成できる。
【００８６】
また、本発明の光部品は、上記のようにして形成されているので、部品収容部に収容された部品を接続相手側の光部品と光接続することによって機能を果たすことができるし、部品収容部に収容された部品に金属製筐体外部の湿気の影響を与えることが無いため、湿気の影響を受けずに部品本来の機能を果たすことができる。
【００８７】
さらに、本発明の光部品において、部品収容部にアレイ導波路型回折格子を収容した構成のものにおいては、アレイ導波路型回折格子の機能を湿気の影響を受けずに果たすことができる。したがって、湿気による悪影響を回避して、歩留まりが高く、低コストの、波長多重光通信システムに適したアレイ導波路型回折格子型の光部品を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固定部品を用いた光部品の一実施形態例を示す要部構成図である。
【図２】上記実施形態例に用いられている固定部品に固定する光ファイバテープ心線を平面図により示す説明図である。
【図３】上記実施形態例に用いられている固定部品の作製方法を、平面図（ａ）、（ｃ）、（ｄ）と側面図（ｂ）により示す説明図である。
【図４】上記実施形態例に用いられている固定部品の作製方法を図３に続いて、平面図（ａ）、（ｂ）と側面図（ｃ）により示す説明図である。示す説明図である。
【図５】上記実施形態例に用いられている固定部品を、平面図（ａ）と側面図（ｂ）と正面図（ｃ）により示す説明図である。
【図６】図３の（ａ）に示した固定部品形成用基板のＡ−Ａ断面図（ａ）、Ｂ−Ｂ断面図（ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｃ）および、Ｖ溝形成部の拡大図（ｄ）である。
【図７】上記実施形態例の光部品の平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。
【図８】本発明に係る固定部品の他の実施形態例に適用される金属基板の例を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）および、半田チップ３４の形成例を示す平面図（ｃ）である。
【図９】半波長板を設けて形成されるアレイ導波路型回折格子の一例を平面図により示す説明図である。
【図１０】アレイ導波路型回折格子を筐体内に収容してなる従来の光部品の例を示す横断面図（ａ）、縦断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１  ボディ
２  蓋部材
４  部品収容部
７  光ファイバテープ心線
７ａ  光ファイバ心線
１１  アレイ導波路型回折格子
２４，２５  固定部品
２６  金属基板
２７  光ファイバ固定用板（光ファイバ固定用部材）
２９  貫通穴
３０  挿入凹部（挿入部）
３１  平底部
３２  Ｖ溝形成部
３３，３４  半田チップ（半田）
【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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