(57)【要約】【課題】光ファイバに金属製スリーブを取り付けた光ファイバ部品を作製する際に、封止材の加熱溶融による封止工程で、光ファイバの被覆が熱で溶けたり、光ファイバの光学特性が劣化したりすることを防止する。【解決手段】金属製スリーブ１２の中空部１２ａに、熱伝導率が少なくとも金属製スリーブ１２の熱伝導率より小さな材質からなる補助スリーブ１７を嵌合させ、この補助スリーブ１７内に、光ファイバ４の被覆部４ｂを収容する。裸ファイバ４ａは、金属製スリーブ１２の前端側の光ファイバ穴１２ｂに前方延出状態で挿通固定される。金属製スリーブ１２の先端面１２ｃで光ファイバ穴１２ｂ部分を封止材１５の加熱溶融により封止する工程で、補助スリーブ１７が断熱材の役割をし、金属製スリーブ１２の熱が光ファイバ４の被覆部４ｂに伝わることを妨げる。【選択図】図１
2009103744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製スリーブの中空部に光ファイバの被覆部を収納し、その先端側の被覆を除去した裸ファイバを、スリーブ先端部に形成した光ファイバ穴に延出状態で挿通固定し、かつ、スリーブ先端面の光ファイバ穴部分を、加熱溶融され冷却固化した封止材により封止してなる光ファイバ部品であって、
金属製スリーブの中空部に、熱伝導率が少なくとも金属製スリーブの熱伝導率より小さな材質からなる補助スリーブを嵌合させ、この補助スリーブ内に、光ファイバの被覆部を収容したことを特徴とする光ファイバ部品。
【請求項２】
前記補助スリーブの先端部に、金属製スリーブの光ファイバ穴と同径の細径穴を形成し、かつ、この細径穴に向かって先窄まりとなる円錐状のテーパ面を形成したことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ部品。
【請求項３】
前記補助スリーブの先端面の前方に、金属製スリーブの光ファイバ穴に向かって先窄まりとなる円錐状のテーパ面を持つテーパ状中空部を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ部品。
【請求項４】
金属製スリーブの先端部に形成した光ファイバ穴に、光ファイバの先端側の被覆を除去した裸ファイバを延出状態で挿通固定し、かつ、スリーブ先端面の光ファイバ穴部分を、加熱溶融され冷却固化した封止材により封止してなる光ファイバ部品であって、
金属製スリーブの後端部に形成した小径部を、熱伝導率が少なくとも金属製スリーブの熱伝導率より小さな材質からなる補助スリーブの前端部に形成した嵌合用凹所内に嵌合させ、この補助スリーブ内に、光ファイバの被覆部を収容したことを特徴とする光ファイバ部品。
【請求項５】
前記金属製スリーブの材質がステンレス、前記補助スリーブの材質がジルコニア又はガラスであることを特徴とする請求項１〜４記載の光ファイバ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバの先端近傍に金属製スリーブを取り付けてなる光ファイバ部品に関し、特に、裸ファイバを挿通させた光ファイバ穴部分を封止材の加熱溶融にて封止する際に光ファイバの熱劣化が生じることを防止できる光ファイバ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハーメチックシール（気密封止）型の光モジュールとして、例えば、ケース内にバルク型変調素子、あるいは発光素子や受光素子などの各種光素子を内蔵しており、両端に光ファイバピグテイルが延出したものがある。ここで、ケース内への光ファイバ引入れ部の構造として、光ファイバを挿通固定した金属製スリーブを、光モジュールのケース（ハウジング）の壁部に貫通固定する構造を採用する場合がある。
図７に示した光ファイバ部品１は、上記のようなハーメチックシール型の光モジュールである光変調器に用いられる光ファイバ部品であるが、金属製スリーブ２の中空部２ａに光ファイバ４の被覆部４ｂを収納し、その先端側の被覆を除去した裸ファイバ４ａを、スリーブ先端部に形成した光ファイバ穴２ｂに挿通固定し、かつ、スリーブ先端面２ｃの光ファイバ穴部分（光ファイバ穴２ｂと裸ファイバ４ａとの間の隙間）を、はんだや低融点ガラス等の封止材５により封止した構造である。光ファイバ４の裸ファイバ４ａは光ファイバ穴２ｂ内に充填した接着剤で接着固定され、被覆部４ｂは金属製スリーブ１の後端面において接着剤８で固定されている。図示のように従来の光ファイバ部品１は、光ファイバ４の被覆部４ｂが金属製スリーブ１の中空部２ａに直接収納されている。
【特許文献１】特開２００５−０４３５７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
封止材５で光ファイバ穴部分を封止する場合、はんだや低融点ガラス等の封止材を加熱溶融して行うが、封止材の加熱手段として誘導加熱による方法がある。
この誘導加熱方式で封止を行う際、誘導加熱により金属スリーブ２の表面から発熱するため、封止材の溶けが良く封止が行い易いという長所があるが、一方で、金属スリーブ２と接触している光ファイバ４の被覆４ｂが熱により溶けてしまうという問題が発生する。
また、裸ファイバ４ａを金属スリーブ２に接着している接着剤が高温により変化し、光ファイバの光学特性が劣化する可能性がある。
【０００４】
また、他の加熱手段、例えば電熱ヒータにより加熱する方法では、金属スリーブ２が外部からの熱（電熱ヒータからの熱）で加熱されるため、誘導加熱方式よりも金属スリーブ２の表面温度が上がりにくい。そのため、加熱時間が長くなり封止に時間がかかるという問題があり、また、加熱時間が長くなることで、封止材が過熱し封止材に気泡やコゲが発生して、封止性能が落ちる場合がある。
【０００５】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、光ファイバに金属製スリーブを取り付けた光ファイバ部品を作製する際に、封止材の加熱溶融による封止工程で、光ファイバの被覆が熱で溶けたり、光ファイバの光学特性が劣化したりすることを防止できる光ファイバ部品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】
【０００６】
上記課題を解決する本発明は、金属製スリーブの中空部に光ファイバの被覆部を収納し、その先端側の被覆を除去した裸ファイバを、スリーブ先端部に形成した光ファイバ穴に挿通固定し、かつ、スリーブ先端面の光ファイバ穴部分を、加熱溶融され冷却固化した封止材により封止してなる光ファイバ部品であって、
金属製スリーブの中空部に、熱伝導率が少なくとも金属製スリーブの熱伝導率より小さな材質からなる補助スリーブを嵌合させ、この補助スリーブ内に、光ファイバの被覆部を収容したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、請求項１の光ファイバ部品において、補助スリーブの先端部に、金属製スリーブの光ファイバ穴と同径の細径穴を形成し、かつ、この細径穴に向かって先窄まりとなる円錐状のテーパ面を形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、請求項１又は２の光ファイバ部品において、補助スリーブの先端面の前方に、金属製スリーブの光ファイバ穴に向かって先窄まりとなる円錐状のテーパ面を持つテーパ状中空部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、金属製スリーブの先端部に形成した光ファイバ穴に、光ファイバの先端側の被覆を除去した裸ファイバを挿通固定し、かつ、スリーブ先端面の光ファイバ穴部分を、加熱溶融され冷却固化した封止材により封止してなる光ファイバ部品であって、
金属製スリーブの後端部に形成した小径部を、熱伝導率が少なくとも金属製スリーブの熱伝導率より小さな材質からなる補助スリーブの前端部に形成した嵌合用凹所内に嵌合させ、この補助スリーブ内に、光ファイバの被覆部を収容したことを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、請求項１〜４の光ファイバ部品において、金属製スリーブの材質がステンレス、補助スリーブの材質がジルコニア又はガラスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、金属製スリーブと光ファイバの被覆部との間に、熱伝導率が金属製スリーブの熱伝導率より小さな補助スリーブが介在しているので、金属製スリーブの先端面で光ファイバ穴部分を、封止材の加熱溶融により封止する工程で、補助スリーブが断熱材の役割をし、金属製スリーブの熱が光ファイバの被覆部に伝わることを妨げ、光ファイバの被覆が熱で溶けることを防止できる。
また、金属製スリーブと光ファイバとを結合している接着剤が高温により変化することに起因して光ファイバに何らかの力が作用し光学特性が劣化する恐れも防止できる。
したがって、封止材の加熱手段として特に問題なしに誘電加熱方式を採用することができ、電熱ヒータで加熱する方式と比較すると、封止材が過熱して気泡やコゲが発生し封止性能が低下する問題は生じない。
【００１２】
請求項１の光ファイバ部品によれば、補助スリーブが金属製スリーブの中空部に嵌合する構成なので、金属製スリーブの形状の変更は、中空部の内径を大きくする程度の変更で済み、簡便である。
【００１３】
請求項４の光ファイバ部品によれば、金属製スリーブの後端部を補助スリーブの前端部の嵌合用凹所内に嵌合させた構成なので、補助スリーブと金属製スリーブとの接触面積は狭く、かつ、補助スリーブ内の光ファイバの被覆部は金属製スリーブ側から充分離れることになる。したがって、金属製スリーブの熱が光ファイバの被覆部に伝わることを妨げる効果が一層高くなる。また、金属製スリーブと光ファイバとを接着している接着剤が高温になることを防止する効果は、さらに一層高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施した光ファイバ部品について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に本発明の一実施例の光ファイバ部品１１を断面図で示す。この光ファイバ部品１１は、図５、図６に示すような光変調器５０に用いられる光ファイバ部品であり、光ファイバ４の先端近傍に金属製スリーブ１２を取り付けている。金属製スリーブ１２の材質は、例えばＳＵＳ３０４などである。
金属製スリーブ１２は円筒状外面を有し、後端側の内部に大径円筒状内面の中空部１２ａを有し、その先端側に微細な光ファイバ穴１２ｂを有している。この金属製スリーブ１２の中空部１２ａに、挿通させる光ファイバ４の被覆部４ｂを収容する円筒状の補助スリーブ１７を嵌合させている。本発明では、補助スリーブ１７の材質として、熱伝導率が少なくとも金属製スリーブ１２の熱伝導率より小さな材質、例えば、ジルコニアやガラス等を採用する。補助スリーブ１７の金属製スリーブ１２に対する固定手段は、中空部１２ａの内面に接着剤を塗布して補助スリーブ１７を接着固定する方法、金属製スリーブ１２の後端面にて接着剤で補助スリーブ１７の外面と接着固定する方法、その他適宜の固定手段を採用するとよい。
また、補助スリーブ１７の中空部１７ａの内径は光ファイバ４の被覆部４ｂが無理なく入るサイズであり、先端部に、金属製スリーブ１２の光ファイバ穴１２ｂと同径の細径穴１７ｂを有し、かつ、この細径穴１７ｂに向かって先窄まりとなる円錐状のテーパ面１７ｃを有している。図示例の細径穴１７ｂは、円錐状のテーパ面１７ｃの先端部として形成されており、平行孔部分（円筒孔部分）は持たない。
光ファイバ４は、その被覆部４ｂが補助スリーブ１７の中空部１７ａに収容され、裸ファイバ４ａが補助スリーブ１７の先端の細径穴１７ｂを経て金属製スリーブ１２の光ファイバ穴１２ｂに挿通され、さらに前方に一定長さ延出している。光ファイバ４の裸ファイバ４ａを光ファイバ穴１２ｂに挿通させる際、補助スリーブ１７の円錐状のテーパ面１７ｃに案内されて細径穴１７ｂに入り、同径で連続する光ファイバ穴１２ｂに入るので、裸ファイバ４ａの挿通操作が円滑に行なわれる。
裸ファイバ４ａは金属製スリーブ１２の光ファイバ穴１２ｂに接着剤で固定されている。また、光ファイバ４は補助スリーブ１７の後端面において接着剤１８で補助スリーブ１７に固定されている。
そして、金属製スリーブ１２の先端面１２ｃにおける光ファイバ穴１２ｂの部分（光ファイバ穴１２ｂと裸ファイバ４ａとの間の隙間）は、金属製スリーブ１２の先端面１２ｃにおいて加熱溶融され冷却固化した封止材１５で封止されている。封止材１５には、はんだや低融点のガラス等が用いられる。
【００１６】
上記の光ファイバ部品１１は、例えば図５、図６に示した光変調器５０に用いられる。光変調器５０は、図５に示すように両端部が概ね対称形状の角形断面あるいは円形断面を呈する。図６は図５の右端部部分の長手方向の断面を示している。この光変調器５０は、金属製の細長いハウジング５１内に固定された基板上の光素子５２や種々の電子部品等を実装している。ハウジング５１の長手方向両端の壁部５１ａには断面が円形なるスリーブ挿通穴部５１ｂを形成しており、このスリーブ挿通穴部５１ｂに前記光ファイバ部品１１の金属製スリーブ１２部分が貫通固定（半田付け固定５４）されている。
また、金属製スリーブ１２の先端面から延出した裸ファイバ４ａの先端部が透明材なるキャピラリ、例えばガラスキャピラリ５３の光ファイバ穴５３ａに挿通されかつ接着剤で固定されている。なお、ガラスキャピラリ５３の先端面５３ｂは周知の斜め研磨で成端されている。図示例の光ファイバ４は裸ファイバ４ａに被覆を施した０．９ｍｍφの単心光ファイバ心線である。
なお、図６において、特に図示はしていないが、ハウジング５１の内部は樹脂で埋め込まれてハウジング５１内部の各部が樹脂で封止されている。
【００１７】
上記の光ファイバ部品１１によれば、金属製スリーブ１２と光ファイバ４の被覆部４ｂとの間に、熱伝導率が金属製スリーブ１２の熱伝導率より小さな補助スリーブ１７が介在しているので、この補助スリーブ１７が断熱材の役割をし、金属製スリーブ１７の熱が光ファイバ４の被覆部４ｂに伝わることを妨げる。特に、補助スリーブ１７は、金属製スリーブ１２の後端側部分に嵌合しているだけであって金属製スリーブ１２内面との接触面積が少ないので、また、補助スリーブ１７が嵌合している金属製スリーブ１２の円筒部分（中空部１２ａを形成する部分）の厚みが薄いので、金属製スリーブ１７から補助スリーブ１７への熱伝導を妨げる効果が高い。
したがって、金属製スリーブ１２の先端面１２ｃで封止材１５の加熱溶融により光ファイバ穴１２ｂ部分を封止する工程で、光ファイバの被覆４ｂが熱で溶けることを防止できる。
また、金属製スリーブ１２と光ファイバ４とを結合している接着剤（金属製スリーブ１２の後端面の接着剤１８）が高温により変化することに起因して光ファイバに何らかの力が作用し光学特性が劣化する恐れも防止できる。
したがって、封止材の加熱手段として特に問題なしに誘電加熱方式を採用することができ、電熱ヒータで加熱する方式と比較すると、封止材が過熱して気泡やコゲが発生し封止性能が低下する問題は生じない。
【００１８】
この光ファイバ部品１１は、従来の光ファイバ部品１と比べて補助スリーブ１７が追加されているが、この補助スリーブ１７は金属製スリーブ１２の単なる円筒状内面の中空部１２ａに嵌合する構成なので、金属製スリーブの従来品に対する形状変更は、中空部１２ａの内径を大きくする程度の変更で済み、簡便である。
【実施例２】
【００１９】
図２に他の実施例を示す。この実施例の光ファイバ部品２１は、補助スリーブ２７の先端面の前方に、金属製スリーブ２２の光ファイバ穴２２ｂに向かって先窄まりとなる円錐状のテーパ面２２ｅを持つテーパ状中空部２２ｄを形成している。この補助スリーブ２７の先端の細径穴２７ｂは、先窄まりとなる円錐状のテーパ面２７ｃの先端部に連続する、短いが円筒内面を持つ円筒状穴である。
この実施例では、補助スリーブ２７の細径穴２７ｂの先に中空部２２ｄがあり、裸ファイバ４ａはテーパ面２２ｃの案内で光ファイバ穴２２ｂに導かれるので、補助スリーブ２７の細径穴２７ｂの精度は、図１の実施例の細径穴１７ｂと比べると若干低い精度でもよい。
【実施例３】
【００２０】
図３にさらに他の実施例を示す。この実施例の光ファイバ部品３１は、金属製スリーブ３２における、補助スリーブ３７を嵌合させる中空部３２ａの部分が金属製スリーブ３２の前端近くまで形成されており、光ファイバ穴３２ｂの部分が短い。それに対応して、補助スリーブ３７の中空部３７ａの前方に形成される細径穴３７ｂの部分が長い。すなわち、概ね、図２の光ファイバ部品２１における補助スリーブ２７の細径穴２７ｂの部分が長くなったものと言える。
【実施例４】
【００２１】
図４にさらに他の実施例を示す。この実施例の光ファイバ部品４１は、金属製スリーブ４２の後端部に形成した小径部４２ａを補助スリーブ４７の前端部に形成した嵌合用凹所４７ｄに嵌合させ、この補助スリーブ４７内に、光ファイバ４の被覆部４ｂを収容したものである。金属製スリーブ４２自体の内部には光ファイバ４の被覆部４ｂは収容されず、金属製スリーブ４２内の中空部４２ｅは、単に裸ファイバ４ａが通るだけのやや径の大きな中空部であり、それに連続する前端部の光ファイバ穴４２ｂの部分は短い。
また、金属製スリーブ４２の前方部の外径と補助スリーブ４７の外径とは同一としており、全体として１つの円筒外面をなしている。
【００２２】
この実施例の光ファイバ部品４１によれば、金属製スリーブ４２の後端部を補助スリーブ４７の前端部の嵌合用凹所４７ｄ内に嵌合させた構成なので、補助スリーブ４７と金属製スリーブ４２との接触面積は狭く、かつ、補助スリーブ４７内の光ファイバ４の被覆部４ｂは金属製スリーブ４２側から充分離れることになる。したがって、金属製スリーブ４２の熱が光ファイバ４の被覆部４ｂに伝わることを妨げる効果が一層高くなる。
【実施例５】
【００２３】
本発明の光ファイバ部品は、光変調器に用いる場合に限らず、ハーメチックシール（気密封止）型の種々の光モジュールに用いることができる。要するに、金属製スリーブ内に光ファイバの被覆部を収納し、裸ファイバを先端側の光ファイバ穴に延出状態で挿通固定し、かつ、スリーブ先端面の光ファイバ穴部分を封止材の加熱溶融により封止する必要のある種々の光ファイバ部品に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例の光ファイバ部品の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例の光ファイバ部品の断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例の光ファイバ部品の断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例の光ファイバ部品の断面図である。
【図５】上記の光ファイバ部品の使用例を示すもので、光変調器の外観図である。
【図６】図５の光変調器の右端部近傍の拡大縦面図である。
【図７】従来の光ファイバ部品を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
４  光ファイバ
４ａ  裸ファイバ
４ｂ  被覆部
１１、２１、３１、４１  光ファイバ部品
１２、２２、３２、４２  金属製スリーブ
１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ  中空部
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ  光ファイバ穴
１２ｃ、２２ｃ、３２ｃ、４２ｃ  先端面
１５  封止材
１７、２７、３７、４７  補助スリーブ
１７ａ、２７ａ、３７ａ、４７ａ  中空部
１７ｂ、２７ｂ、３７ｂ、４７ｂ  細径穴
１７ｃ、２７ｃ、３７ｃ、４７ｃ  円錐状のテーパ面
１８  接着剤
５０  光変調器
５１  ハウジング
５１ａ  壁部
５１ｂ  スリーブ挿通穴部
５２  光素子
５３  キャピラリ
【図１】
2009103744.tif 000003
【図２】
2009103744.tif 000004
【図３】
2009103744.tif 000005
【図４】
2009103744.tif 000006
【図５】
2009103744.tif 000007
【図６】
2009103744.tif 000008
【図７】
2009103744.tif 000009