(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光伝送媒体を垂直方向に保持する光伝送媒体保持手段と、
液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段とを用い、
上記貯留部位に液状屈折率整合体を供給する工程と、
上記光伝送媒体を帯電手段により帯電させる工程と、
上記液状屈折率整合体を上記光伝送媒体の端面に供給する工程とを備え、
複数の光伝送媒体の端面に同時に又は連続して屈折率整合体を設けることを特徴とする光学接続部品の製造方法。
【請求項２】
複数本の光伝送媒体を端面が水平になるように保持する光伝送媒体保持手段と、
液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段とを用い、
上記貯留部位に液状屈折率整合体を供給する工程と、
上記光伝送媒体を帯電手段により帯電させる工程と、
上記液状屈折率整合体を上記光伝送媒体の端面に供給する工程とを備え、
複数の光伝送媒体の端面に同時に又は連続して屈折率整合体を設けることを特徴とする光学接続部品の製造方法。
【請求項３】
前記貯留部位は、凹部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学接続部品の製造方法。
【請求項４】
前記帯電手段は、静電チャックであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学接続部品の製造方法。
【請求項５】
複数本の光伝送媒体を垂直方向に保持する光伝送媒体保持手段と、
液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段と、
光伝送媒体の近傍に配置された帯電手段とを備えたことを特徴とする光学接続部品の製造装置。
【請求項６】
複数本の光伝送媒体を端面が水平になるように保持する光伝送媒体保持手段と、
液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段と、
光伝送媒体の近傍に配置された帯電手段とを備えたことを特徴とする光学接続部品の製造装置。
【請求項７】
前記貯留部位は、凹部であることを特徴とする請求項５又は６に記載の光学接続部品の製造装置。
【請求項８】
前記帯電手段は、静電チャックであることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の光学接続部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送媒体の接続端面に屈折率整合体を設けてなる光学接続部品の製造方法及びそれに用いる製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送媒体の光学接続方法としては、光ファイバの接続端面に、光ファイバのコアと同等あるいは近似した屈折率を有する液状又はグリース状の屈折率整合体を介在させて、光ファイバ同士又は光ファイバと光学部品とを接続する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によれば、光ファイバ端面に屈折率整合体を塗布し、この屈折率整合体に光ファイバ又は光学部品を突き合わせることによって、接続端面への空気の侵入を防ぎ、空気によって生じるフレネル反射を回避し、接続損失を低減することができる。
【０００３】
しかしながら、この方法では、非常に小さな面積である光ファイバ端面に、規定量の液状又はグリース状屈折率整合体を塗布することとなるため、屈折率整合体の塗布量が少なすぎると、良好な光学接続構造を形成することができず、一方、塗布量が多すぎると、光ファイバ側面にまで屈折率整合体が回り込んでしまい、接続部周囲の汚染や、それによる埃などの付着が問題となる。
【０００４】
また、他の光学接続方法としては、互いに対向する光伝送媒体の端面間、または光伝送媒体の端面と光学部品との間に、屈折率整合性を有する固形の粘着性接続部材を単一層の状態で密着して介在させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながら、この技術では、固形の屈折率整合体を挟み込む構成であるため、接続の際の圧力調整が困難であり、接続される光伝送媒体に折れや破損が生じるという問題がある。また、挟み込む前に予め屈折率整合体を保持しておく構造を備える必要もあった。
【０００６】
これらの問題を解決する技術として、光伝送媒体と液状屈折率整合体の少なくとも一方を帯電させた状態で、その端面を液状屈折率整合体の液面に近接させ、液状屈折率整合体を光伝送媒体の端面に吸着させた後、吸着された液状屈折率整合体を固化させて屈折率整合体とする光学接続部品の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
しかしながら、この製造方法では、光伝送媒体の端面への液状屈折率整合体の吸着量を厳密に制御することが難しく、また、１回毎に残った液状屈折率整合体を拭う作業が必要となり、量産に適さなかったという問題を有している。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６４−６５５１２号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３５７５号公報
【特許文献３】特開２００７−１８３３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、光伝送媒体の端面にのみ適正な量の屈折率整合体を再現性よく設けることができ、量産に適した光学接続部品の製造方法及びそれに用いる製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学接続部品の製造方法は、複数本の光伝送媒体を垂直方向に保持する光伝送媒体保持手段と、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段とを用い、上記貯留部位に液状屈折率整合体を供給する工程と、上記光伝送媒体を帯電手段により帯電させる工程と、上記液状屈折率整合体を上記光伝送媒体の端面に供給する工程とを備え、複数の光伝送媒体の端面に同時に又は連続して屈折率整合体を設けることを特徴としている。また、本発明の光学接続部品の製造方法の他の態様は、複数本の光伝送媒体を端面が水平になるように保持する光伝送媒体保持手段と、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段とを用い、上記貯留部位に液状屈折率整合体を供給する工程と、上記光伝送媒体を帯電手段により帯電させる工程と、上記液状屈折率整合体を上記光伝送媒体の端面に供給する工程とを備え、複数の光伝送媒体の端面に同時に又は連続して屈折率整合体を設けることを特徴としている。本発明においては、液状屈折率整合体を貯留するための部位が凹部であることが好ましい。なお、本発明においては、屈折率整合体を溶媒に溶解又は分散させた状態を液状屈折率整合体としている。
【００１１】
さらに、本発明の光学接続部品の製造装置は、複数本の光伝送媒体を垂直方向に保持する光伝送媒体保持手段と、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段と、光伝送媒体の近傍に配置された帯電手段とを備えたことを特徴としている。また、本発明の光学接続部品の製造装置の他の態様は、複数本の光伝送媒体を端面が水平になるように保持する光伝送媒体保持手段と、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段と、光伝送媒体の近傍に配置された帯電手段とを備えたことを特徴としている。本発明においては、液状屈折率整合体を貯留するための部位が凹部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光学接続部品の製造方法及び光学接続部品の製造装置によれば、複数本の光伝送媒体を垂直方向に、又は、端面が水平になるように保持する光伝送媒体保持手段と、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位を連続的に設けた屈折率整合体貯留手段とを用いることにより、複数本の光伝送媒体に対して、同時に又は連続して屈折率整合体を光伝送媒体の端面にのみ再現性よく供給することができるとともに、この光伝送媒体を用いた光学接続構造を量産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面を用いて本発明の光学接続部品の製造方法及びそれに用いる製造装置の実施形態について具体的に説明する。図１は本発明の光学接続部品の製造装置の第１実施形態を示した斜視図であり、光伝送媒体として光ファイバが用いられている。本発明の光学接続部品の製造装置の第１実施形態においては、図１に示すように、複数本の光ファイバ１が、直線状に配設され、光伝送媒体保持手段２により垂直方向に保持されており、これら複数本の光ファイバ１が、図面右下方向に水平に移動可能な構成となっている。
【００１４】
また、上記の各光ファイバ１の屈折率整合体を供給する端部に対向させ、かつ、この端部から１０〜１０００μｍ離間させて、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位である凹部４が、屈折率整合体貯留手段３上に連続的に設けられている。離間距離が上記範囲を逸脱すると、適正な量の屈折率整合体が光伝送媒体端面に供給でき難くなり好ましくない。そして、これらの凹部４は、複数本の光ファイバ１の水平移動に追従して、図面右下方向に水平に移動可能な構成となっている。なお、本実施形態における屈折率整合体貯留手段３は、輪状にした幅広のシート状部材を回転させた構成であるが、本発明における屈折率整合体貯留手段はこの構成に限定されるものではない。
【００１５】
さらに、水平移動する複数本の光ファイバ１が通過する特定の位置において、光ファイバ１の屈折率整合体を供給する端面近傍に、光ファイバ１に接触しない配置で帯電手段５が設けられている。また、この帯電手段５の配置より僅かに上流側、すなわち、図面左上側において、上記複数の凹部４へ液状屈折率整合体を連続的に準備供給するディスペンサ６が備えられている。このような配置によって、光ファイバ１への静電気付与の直前に凹部４に液状屈折率整合体を準備供給する工程が行われるため、帯電手段５近傍に水平移動された光ファイバ１に対向する凹部４には、揮発等による材料成分の変化やごみ混入のほとんどない液状屈折率整合体が満たされることとなる。
【００１６】
そして、帯電手段５により高電圧を印加して光ファイバ１に静電気を付与し、帯電させる工程が行われる。すると、光ファイバ１に付与された静電気のクーロン力によって、凹部４に準備供給された液状屈折率整合体が光ファイバ１に引き付けられ、その一部が光ファイバ１の端面に供給される。その際、光ファイバ１が垂直方向に保持されているため、液状屈折率整合体は、光ファイバ１の側面にまで付着することなく、光ファイバ１の端面にのみ供給される。これにより、液状屈折率整合体を光伝送媒体の端面に供給する工程が行われる。なお、この時点で屈折率整合体は、光ファイバ端面と凹部との間に表面張力で架け渡されている。
【００１７】
次いで、印加を止めて一瞬光ファイバ１を上方向に移動させる等により液状屈折率整合体を切断し、光ファイバ１及び光伝送媒体保持手段２を移動させる。そして、上記の工程を繰り返すことで、複数の光ファイバ１の端面に連続して屈折率整合体を設けることができる。その後、光ファイバ１の端面を屈折率整合体貯留手段３から離反させ、光伝送媒体保持手段２から光ファイバ１を取り外す。次に、この光ファイバ１を、例えば１００℃で１．５時間加熱することにより、液状屈折率整合体の溶媒を揮発させて光ファイバ１の端面にのみ屈折率整合体の被膜を形成させる。
【００１８】
一方、離反した屈折率整合体貯留手段３の凹部４においては、液状屈折率整合体が残存しているため、エアーフロー、溶媒噴射等の手段によりこれを除去し、次の液状屈折率整合体の準備供給に備えることによって、連続的な光ファイバ１端面への屈折率整合体供給を可能としている。
【００１９】
次に、本発明の光学接続部品の第２〜４実施形態について説明する。図２、３及び５はそれぞれ本発明の光学接続部品の製造装置の第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態を示した斜視図であり、光伝送媒体として光ファイバが用いられている。本発明の光学接続部品の製造装置の第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態は、前述した第１実施形態において、複数本の光ファイバ１及び屈折率整合体貯留手段３の構成が異なっている以外は同様であるため、上記の相違点についてのみ説明する。
【００２０】
本発明の光学接続部品の製造装置の第２実施形態においては、図２に示すように、複数本の光ファイバ１が、直線状に配設され、光伝送媒体保持手段２により垂直方向に保持されており、これら複数本の光ファイバ１が、図面右下方向に水平に移動可能な構成となっている。また、屈折率整合体貯留手段３上において、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位である凹部４が、上記の光ファイバ１の水平移動と直行する方向に連続的に設けられており、これらの複数の凹部４が、図面右上方向に水平に移動可能な構成となっている。この構成においては、複数本の光ファイバ１と複数の凹部４とが交差する際に、光ファイバ１の屈折率整合体を供給する端部及び凹部４が、１０〜１０００μｍ離間した状態に近接する。そして、上記のような光ファイバ１と凹部４と交差位置において、光ファイバ１の屈折率整合体を供給する端面近傍に、光ファイバ１に接触しない配置で帯電手段５が設けられており、光ファイバ１と凹部４とが近接した状態で、帯電手段５により高電圧を印加して光ファイバ１に静電気が付与される。
【００２１】
このような構成の第２実施形態によれば、本発明の光学接続部品の製造方法及び製造装置において、複数本の光ファイバ１の光伝送媒体保持手段２への取り付けや、複数本の光ファイバ１の光伝送媒体保持手段２からの取り外しの工程又は手段について、第１実施形態とは異なる自由な配置とすることができる。
【００２２】
本発明の光学接続部品の製造装置の第３実施形態においては、図３に示すように、複数本の光ファイバ１が並列に配設され、これが進行方向に複数に配設され、光伝送媒体保持手段２により垂直方向に保持されており、これら複数本の光ファイバ１が、図面右下方向に水平に移動可能な構成となっている。また、上記の各光ファイバ１の屈折率整合体を供給する端部に対向させ、かつ、この端部から１０〜１０００μｍ離間させて、液状屈折率整合体を貯留するための複数の貯留部位である凹部４が、屈折率整合体貯留手段３上に連続的に設けられており、これらの凹部４は、複数本の光ファイバ１の水平移動に追従して、図面右下方向に水平に移動可能な構成となっている。さらに、帯電手段５は、第１実施形態と同様な配置に複数設ける構成であるが、並列した光ファイバ１の間隔よりも小さなものを用いるか、帯電手段５の大きさに応じて、並列させる光ファイバ１の間隔を拡げることにより、複数本の光ファイバ１の水平移動の妨げとならないようにする必要がある。
【００２３】
このような構成の第３実施形態によれば、複数本の光伝送媒体の端面に同時に屈折率整合体を設けることもでき、本発明の光学接続部品の製造方法及び製造装置において、より多くの光学接続部品を製造することができる。また、上記第１〜第３実施形態においては、屈折率整合体貯留手段３における液状屈折率整合体の貯留部位が凹部４である構成を示したが、例えば図４に示すように、屈折率整合体貯留手段３上において液状屈折率整合体を光ファイバ１の端部に近接させることができるものであれば、凹部でなく、平面等であってもよい。なお、図４では、１つの帯電手段５で同時に５本の光ファイバ１に静電気を付与する構成となっている。
【００２４】
本発明の光学接続部品の製造装置の第４実施形態においては、図５に示すように、複数本の光ファイバ１が環状に配設され、光伝送媒体保持手段２により垂直方向に保持されており、これら複数本の光ファイバ１が、上下方向に移動可能な構成となっている。また、上記の各光ファイバ１の屈折率整合体を供給する端部に対向させ、液状屈折率整合体を貯留するための複数の凹部４が、屈折率整合体貯留手段３上に連続的に設けられており、複数本の光ファイバ１を移動させて凹部４に近接させた際に、光ファイバ１の端部から凹部４までの離間距離が１０〜１０００μｍとなるように構成されている。さらに、帯電手段５は、図５に示すように、複数本の光ファイバ１を移動させて凹部４に近接させる際に光ファイバ１を挿通できるような環状のものが好ましい。
【００２５】
このような構成の第４実施形態によれば、複数本の光伝送媒体の端面に同時に屈折率整合体を設けることができ、本発明の光学接続部品の製造方法及び製造装置において、多くの光学接続部品を製造でき、かつ、垂直方向の空間を利用した構成とすることができる。
【００２６】
以下、これらの各構成要素についてより詳細に説明する。
本発明に用いられる光伝送媒体としては、光ファイバ、光導波路等、光を伝送するものであれば如何なるものでもよい。光ファイバとしては、石英、プラスチック等のいずれの材料からなるものであってもよく、用途に応じて適宜選択することができる。本発明における光ファイバは、コアとクラッドとからなる光ファイバ素線の周囲を樹脂で被覆したものであるが、光学部材と接する端部については、先端より数十ｍｍの部分の被覆が除去され、そして先端がカットされている。本発明においては、カットされた光ファイバの先端が斜めカットされたものや丸型のものであっても、光ファイバ端面に屈折率整合体の被膜を良好に形成することができるので何等問題はない。なお、斜めカットされたものについては、必ずしも垂直方向に保持する必要はなく、光ファイバの端面が水平になるように、すなわち液状屈折率整合体の液面と平行になるように、斜めに保持してもよい。光導波路としては、ポリイミド光導波路、ＰＭＭＡ光導波路、エポキシ光導波路などが利用できる。さらに、本発明においては、光学接続部品の製造前に、静電ブラシ等を用いて光伝送媒体を除電することが好ましい。このような除電により、液状屈折率整合体の光伝送媒体端部への供給が良好となる。
【００２７】
本発明における屈折率整合体は、光接続すべき光伝送媒体と光伝送媒体又は光学部品のいずれかの屈折率と同等又は近似した屈折率を有し、この屈折率整合体を介して光伝送媒体と光伝送媒体又は光学部品とを光接続することにより、接続損失を低減することができるものである。本発明における屈折率整合体の屈折率は、光伝送媒体の屈折率に近いものであれば特に限定されないが、フレネル反射の回避による伝送損失の面からそれらの屈折率の差が、±０．１以内であることが好ましく、±０．０５以内であるものが特に好ましく使用される。なお、光伝送媒体の屈折率と光伝送媒体又は光学部品の屈折率との差が大きい場合には、これらの屈折率の平均値と屈折率整合体の屈折率が上記の範囲内であることが好ましい。 
【００２８】
屈折率整合体としては、光伝送媒体又は光学部品に接触した際、これらに適度なタック性を伴って密着する部材であればよい。好ましくは、光伝送媒体等との間で脱着性を有し、凝集破壊せず、取り外した光伝送媒体等に粘着性物質が付着しない材料がよい。このような材料からなる屈折率整合体によれば、光伝送媒体等の面が不均一な面であっても屈折率整合体に傷が付き難く、かつ表面にタック性を有することで、光伝送媒体等の面に容易に密着させ、これを保持することができる。その上、光伝送媒体等を密着させる際に過剰な押圧力を加える必要がなく、光伝送媒体の折れや破損等が生じるおそれもない。また、再剥離性を有することで、複数回の着脱を行っても繰り返し使用することも可能である。
【００２９】
屈折率整合体の材料としては、具体的には、高分子材料（例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系等の各種粘着材料）の使用が好ましい。中でも、耐環境性及び接着性の面から、シリコーン系及びアクリル系が特に好ましい。また、架橋剤、添加剤、軟化剤、粘着調整剤等の添加により適宜に接着力、濡れ性を調節してもよく、また、耐水性や耐湿性、耐熱性を付加してもよい。また、液状屈折率整合体の粘度としては、特に限定されないが０．００５〜２００Ｐａ・ｓ程度が好ましい。
【００３０】
さらに、本発明における屈折率整合体は、単一の層から構成されている。これは、複数層のもののように異種材料が接する界面が内部に存在しないという意味であり、光の波長オーダで均一に混ざり合った系を排除するものではない。すなわち、屈折率整合体は、粘着性を持つ単一の層からなる極めて単純な構成を有しており、このような単層構造の部材を用いることで、光反射が起きることなく光伝送媒体等を接続でき、低損失な接続を行うことが可能となる。
【００３１】
本発明における光伝送媒体保持手段は、複数本の光伝送媒体を垂直方向に、又は、複数本の光伝送媒体の端面が水平になるように保持するとともに、帯電手段により静電気が光伝送媒体に付与された際に、光伝送媒体を絶縁状態に維持する作用がある。そのため、光伝送媒体保持手段は、絶縁性の材料からなるものが好ましい。
【００３２】
本発明における帯電手段としては、光伝送媒体に静電気を付与するものであればいずれのものでも用いることができるが、例えば、静電チャック等の静電誘電装置や、回転摩擦装置等の摩擦帯電装置が挙げられる。本発明においては、光伝送媒体と帯電手段とを接触又は離間させた状態で静電気を付与するが、この離間距離は１０ｍｍ以下であることが好ましい。離間距離が１０ｍｍを超えると、光伝送媒体への静電気の付与が十分に行うことができなくなる。
【００３３】
本発明における屈折率整合体貯留手段には、液状屈折率整合体を貯留するための貯留部位、好ましくは凹部が設けられている。この凹部への液状屈折率整合体の供給は、例えば、図１〜３に示すように、ディスペンサ６を用いて行うことができる。ディスペンサ６は、シリンダ内に貯留される液状屈折率整合体をノズルを介して凹部４に適宜供給する。
【００３４】
さらに、凹部の形状は、図１〜３においては直方体が示されているが、残留した液状屈折率整合体の除去の観点から、かまぼこ形の半円柱状や半球状であることが好ましい。さらに、屈折率整合体貯留手段は、液状屈折率整合体の凹部への供給、スリットを経ての光伝送媒体端面への供給及び凹部からの除去の観点から、液状屈折率整合体に対して親和性を有さない材料、例えばテフロン（登録商標）製であることが好ましい。また、ディスペンサの作動は、上記駆動手段同様、制御回路によって電子制御することができる。なお、貯留部位は凹部に限らず、例えば平面等とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の光学接続部品の製造装置の第１実施形態を示した斜視図である。
【図２】本発明の光学接続部品の製造装置の第２実施形態を示した斜視図である。
【図３】本発明の光学接続部品の製造装置の第３実施形態を示した斜視図である。
【図４】本発明の光学接続部品の製造装置における屈折率整合体貯留手段の一実施形態を示した平面図である。
【図５】本発明の光学接続部品の製造装置の第４実施形態を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…光ファイバ、２…光伝送媒体保持手段、３…屈折率整合体貯留手段、４…凹部、
５…帯電手段、６…ディスペンサ。
【図１】
0004974919.tif 000002
【図２】
0004974919.tif 000003
【図３】
0004974919.tif 000004
【図４】
0004974919.tif 000005
【図５】
0004974919.tif 000006