(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置されかつ各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に各光ファイバ素線の先端が対向して配置される接続対象の光路と同一の間隔で配列されて露出する光ファイバアレイを、複数の案内溝が長さ方向に亘り上記間隔を介して形成されている光ファイバ素線整列治具を用いて製造する光ファイバアレイの製造方法において、
複数の光ファイバ素線を中央にしてその一方側には光ファイバ素線の先端側から順に上記光ファイバ素線整列治具と片方の板状部材を配置し、かつ、光ファイバ素線の他方側には平坦面を有する押え板を対向して配置すると共に、押え板の先端側においてはこの押え板と上記光ファイバ素線整列治具により光ファイバ素線を挟持して光ファイバ素線整列治具の案内溝により光ファイバ素線の先端側を整列させる一方、押え板の後端側においてはこの押え板と上記板状部材により光ファイバ素線を挟持し、この状態で上記板状部材の平坦面に予め形成した仮固着層用樹脂材料を硬化させて各光ファイバ素線を板状部材に仮固着させることを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。
【請求項２】
上記板状部材の平坦面に予め形成される仮固着層用樹脂材料の膜厚が、光ファイバ素線の半径よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の板状部材間に整列保持された複数の光ファイバ素線を備え、対向して配置される接続対象（例えば、光回路基板上の光ファイバ列、光導波路列若しくは光学素子等）と上記光ファイバ素線との光学的および機械的結合作業を容易にさせる光ファイバアレイの製造方法に係り、特に、光ファイバ素線における整列間隔の精度を低下させずに光ファイバアレイを安価に製造できる製造方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光ファイバアレイにおいて複数の光ファイバ素線は、±１ミクロン以下の平面精度に設定された平坦面を有するガラス等板状部材の上記平坦面に整列して配置されている。上記板状部材は光ファイバアレイの機械強度を担うと共に、その平坦面上において光ファイバ素線（外被が剥されて露出した光ファイバ自体すなわちコアとクラッドで構成されたものを光ファイバ素線と称するが、狭義には光ファイバ心線の先端側外被が剥されて露出した部位を称する）の並びを一定の水平面から±１ミクロン以内に規定している。また、各光ファイバ素線の整列間隔も誤差±１ミクロン以下の精度に設定されており、同一の整列間隔で例えば光回路基板上に形成された光導波路列等との位置整合および光学的結合が可能となるように調整されている。
【０００３】
ところで、上記光ファイバアレイにおいて各光ファイバ素線の整列間隔を高い精度に設定するため、従来技術においては複数の案内溝が長さ方向に亘り上記整列間隔と同一の間隔を介し高い精度で形成されている光ファイバ素線整列治具を用いて行なう方法が採られている。
【０００４】
すなわち、図３（ｂ）に示すように複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成された光ファイバ素線整列治具１１の上記案内溝１０内に光ファイバ素線１をそれぞれ収容して所定の整列間隔を整えた後、図３（ａ）に示すように仮固着層用樹脂材料２０が平坦面２１に塗布された板状部材２をその仮固着層用樹脂材料２０を内側にして光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１上に重ね合わせる（図３ｃ参照）。尚、上記仮固着層用樹脂材料としては加熱あるいは紫外線等の照射により硬化する流動性樹脂材料等が適用される。
【０００５】
そして、加熱あるいは紫外線等の照射にて上記仮固着層用樹脂材料２０を硬化させて仮固着層３とし、板状部材２の平坦面２１に上記光ファイバ素線１を仮固着させる（図３ｄ参照）。更に、補強のため、図３（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料５を隙間部に充填しこれを硬化させて一体構造としている。
【０００６】
尚、上記板状部材２、４としては、一般に、石英、パイレックス（登録商標）コーニング社製耐熱ガラス等のガラス板が利用され、その表面を平坦に研磨加工することにより平坦度±１ミクロン以下の高精度平坦面が形成されている。また、上記光ファイバ素線整列治具１１は、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料にて構成され、砥石研削等の手段により断面略Ｖ字形状の案内溝１０が複数形成されていると共に、上記案内溝１０の間隔は±１ミクロン以下の誤差で規定の値に設定されている。
【０００７】
この様な光ファイバ素線整列治具を用いて光ファイバアレイを製造する従来の方法として、例えば、特開２０００−１９３８４４号公報や特開平６−１１６２５号公報に記載された方法が知られている。
【０００８】
例えば、特開２０００−１９３８４４号公報には、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように案内溝１０により複数の光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し仮固着層用樹脂材料２０が塗布された板状部材２を重ね合せ、かつ、光ファイバ素線１を光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２で挟持させた状態で仮固着層用樹脂材料２０を硬化させ（すなわち仮固着層を形成）、板状部材２の平坦面に光ファイバ素線１を仮固着させる方法が記載されている。
【０００９】
また、特開平６−１１６２５号公報には、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように案内溝１０により複数の光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し樹脂材料等が塗布されていない押え板３０を重ね合せて光ファイバ素線１先端側を挟持し、かつ、光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０とで挟持されている領域以外の光ファイバ素線１基端側に対し一対の仮固着層用樹脂材料２０、４０が塗布された板状部材２、４を挟むようにして配置すると共に、板状部材２、４の隙間部に樹脂材料を充填して硬化させる方法が記載されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４の特開２０００−１９３８４４号公報に記載された方法は、光ファイバ素線整列治具１１により高精度に整列された光ファイバ素線１が板状部材２の平坦面に仮固着されるため、光ファイバ素線１における整列間隔の精度に優れている利点を有している。
【００１１】
しかし、仮固着層用樹脂材料２０が形成されている板状部材２と光ファイバ素線整列治具１１との隙間寸法ｒは、図３（ｃ）に示すように光ファイバ素線整列治具１１の案内溝１０内に略半分程度収容されている光ファイバ素線１の半径分程度の突出部分を隔てて離れているに過ぎないため、板状部材２に形成された仮固着層用樹脂材料２０が光ファイバ素線１を介し光ファイバ素線整列治具１１側へ流出して案内溝１０内に付着する可能性を有しており、仮固着層用樹脂材料２０が案内溝１０内に付着した場合、付着した樹脂材料の厚み分だけ光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題を有していた。また、上記仮固着層用樹脂材料２０の膜厚が大きい場合、板状部材２と光ファイバ素線整列治具１１とが接着してしまう問題をも有していた。更に、生産性に優れる光硬化樹脂を充填用の樹脂材料として適用する場合、上記板状部材２と光ファイバ素線整列治具１１の少なくとも一方が光透過性を具備する必要があるため、板状部材として利用できる材料の選択自由度が低い問題を有していた。
【００１２】
一方、図５の特開平６−１１６２５号公報に記載された方法は、光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し樹脂材料等が塗布されていない押え板３０を重ね合せて光ファイバ素線１先端側を挟持する方法であるため、光ファイバ素線整列治具１１に仮固着層用樹脂材料等の材料が付着する恐れが無く上述した樹脂材料に起因する問題は有していない。
【００１３】
しかし、特開平６−１１６２５号公報に記載された方法では、光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０とで挟持されている領域以外の光ファイバ素線１基端側に対し一対の板状部材２、４を挟むようにして配置する方法のため、光ファイバ素線１の異なる領域をそれぞれ別々の部材で挟持する分、光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０とで挟持する光ファイバ素線１の基準位置と、上述の板状部材２、４で挟持する光ファイバ素線１の基準位置とがずれ易く、板状部材２、４に固定される光ファイバ素線１の整列精度が光ファイバ素線整列治具１１による整列精度とは必ずしも一致しない問題があった。また、光ファイバ素線１の先端側を挟持する光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０に対し、上述した一対の板状部材２、４を接近させて配置した場合、これ等間に存在する光ファイバ素線１を介して板状部材２、４側の樹脂材料が光ファイバ素線整列治具１１側へ流出することがあり、光ファイバ素線整列治具１１の案内溝１０内に樹脂材料が付着する可能性を有していた。一方、光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０に対し上述の板状部材２、４を離して配置した場合、これ等間に存在する光ファイバ素線１の僅かなたわみ分が上述した各基準位置のずれ量に加わって板状部材２、４に固定される光ファイバ素線１の整列精度を更に劣化させる問題があった。更に、光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０とで挟持する光ファイバ素線１の基準位置と、上述の板状部材２、４で挟持する光ファイバ素線１の基準位置とが大きくずれた場合、光ファイバ素線１に負荷がかかって光ファイバ素線１が破損してしまう問題も有していた。
【００１４】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、光ファイバ素線整列治具に樹脂材料等が付着することが無く、しかも、光ファイバ素線の整列精度を高く設定できる光ファイバアレイの製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、
平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置されかつ各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に各光ファイバ素線の先端が対向して配置される接続対象の光路と同一の間隔で配列されて露出する光ファイバアレイを、複数の案内溝が長さ方向に亘り上記間隔を介して形成されている光ファイバ素線整列治具を用いて製造する光ファイバアレイの製造方法を前提とし、
複数の光ファイバ素線を中央にしてその一方側には光ファイバ素線の先端側から順に上記光ファイバ素線整列治具と片方の板状部材を配置し、かつ、光ファイバ素線の他方側には平坦面を有する押え板を対向して配置すると共に、押え板の先端側においてはこの押え板と上記光ファイバ素線整列治具により光ファイバ素線を挟持して光ファイバ素線整列治具の案内溝により光ファイバ素線の先端側を整列させる一方、押え板の後端側においてはこの押え板と上記板状部材により光ファイバ素線を挟持し、この状態で上記板状部材の平坦面に予め形成した仮固着層用樹脂材料を硬化させて各光ファイバ素線を板状部材に仮固着させることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項２に係る発明は、
請求項１記載の発明に係る光ファイバアレイの製造方法を前提とし、
上記板状部材の平坦面に予め形成される仮固着層用樹脂材料の膜厚が、光ファイバ素線の半径よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法は、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図１ａ参照）。
【００１９】
まず、図１（ａ）に示すように複数の光ファイバ素線１を中央にしてその一方側に光ファイバ素線１の先端側から順に上記光ファイバ素線整列治具１１と平坦面に仮固着層用樹脂材料４０が設けられた板状部材４を配置し、かつ、光ファイバ素線１の他方側には平坦面を有する押え板３０を対向して配置する。
【００２０】
そして、図１（ｂ）〜（ｃ）に示すように上記押え板３０の先端側においてはこの押え板３０と上記光ファイバ素線整列治具１１により光ファイバ素線１を挟持して光ファイバ素線整列治具１１の案内溝１０により光ファイバ素線１の先端側を整列させる。
【００２１】
一方、押え板３０の後端側においてはこの押え板３０と上記板状部材４により光ファイバ素線１を挟持して光ファイバ素線１の上記先端側以外の挟持部位を整列させ、この状態で上記板状部材４の平坦面に形成した上記仮固着層用樹脂材料４０を硬化させて各光ファイバ素線１を板状部材４に仮固着させる（図１ｄ参照）ことを特徴とする。
【００２２】
尚、この実施の形態において押え板３０の上記光ファイバ素線１と接する側の平坦面については、研磨加工により平坦度±１ミクロン以下の高精度平坦面に形成されている。また、押え板３０の材質としては任意であるが、例えば、上述した石英、パイレックス（登録商標）コーニング社製耐熱ガラス等の光透過性素材が挙げられる。
【００２３】
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法においては、上述したように押え板３０の先端側において押え板３０と光ファイバ素線整列治具１１により光ファイバ素線１を挟持して光ファイバ素線整列治具１１の案内溝１０により光ファイバ素線１の先端側を整列させ、かつ、押え板３０の後端側においては押え板３０と板状部材４により光ファイバ素線１を挟持して光ファイバ素線１の先端側以外の挟持部位を整列させている。
【００２４】
すなわち、この製造方法においては上記押え板３０の平坦面を共通にして押え板３０と光ファイバ素線整列治具１１および押え板３０と板状部材４とで光ファイバ素線１が挟持されており、光ファイバ素線整列治具１１と押え板３０とで挟持する光ファイバ素線１の基準位置と、押え板３０と板状部材４で挟持する光ファイバ素線１の基準位置とがずれることがないため、光ファイバ素線整列治具１１側へ流出しないよう板状部材４と光ファイバ素線整列治具１１の配置位置を離しても（例えば、０．５ｍｍ程度若しくはこれ以下）、板状部材４上に仮固着される光ファイバ素線１の整列精度が低下し難く、かつ、上記基準位置のずれに起因した負荷が光ファイバ素線１にかかることがないため光ファイバ素線１が破損されることもない。
【００２５】
また、この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法においては、光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対しその平坦面に樹脂材料等が塗布されていない押え板３０を重ね合せて光ファイバ素線１先端側を挟持する方法であるため、光ファイバ素線整列治具１１に仮固着層用樹脂材料等の材料が付着する恐れもない。
【００２６】
また、この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法においては、その平坦面に仮固着層用樹脂材料４０が設けられた板状部材４と押え板３０とは、図２（ｂ）に示すように光ファイバ素線１の直径分だけ隔てられているので、上記板状部材４の平坦面に形成する仮固着層用樹脂材料４０の膜厚を光ファイバ素線１の半径より大きく設定しても（請求項２）、板状部材４と押え板３０との隙間寸法ｒが広いことから押え板３０に板状部材４が接着してしまうことも無い。
【００２７】
尚、仮固着層用樹脂材料４０の膜厚が光ファイバ素線１の半径より大きく設定された場合、板状部材４の平坦面上に仮固着される光ファイバ素線１の固着強度を向上できる利点を有する。
【００２８】
また、押え板３０の材質として上述の光透過性素材が適用された場合、押え板３０を透過した光により仮固着層用樹脂材料４０である光硬化性樹脂を硬化させることができるため、板状部材４が光不透過性であっても仮固着層用樹脂材料４０として光硬化性樹脂を適用することが可能となる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００３０】
まず、ガラス製板状部材４の平坦面上に高粘度に調整された紫外線硬化エポキシ樹脂を塗布し厚さ約６０ミクロンの仮固着層用樹脂材料４０を形成した。尚、この仮固着層用樹脂材料４０の厚さを均一にするため、一旦、板状部材４の平坦面上に上記紫外線硬化エポキシ樹脂を過剰に付着させた後、金属製のブレードを板状部材４の表面上から６０ミクロンの距離を維持して水平移動させることにより塗り広げて均一に調整した。
【００３１】
次に、案内溝１０を上側にして予め配置されている光ファイバ素線整列治具１１の近傍に上記仮固着層用樹脂材料４０を上側にして板状部材４を配置した。尚、光ファイバ素線整列治具１１と板状部材４の間隔を０．３ｍｍに設定した。
【００３２】
次に、上記光ファイバ素線整列治具１１の上側から光ファイバ素線１を載置してその先端側を光ファイバ素線整列治具１１の案内溝１０内に収容する（図１ａ参照）。このとき、仮固着層用樹脂材料４０面に光ファイバ素線１が接触しない程度に上記板状部材４を光ファイバ素線整列治具１１に対して若干下方側に配置している（図１ａ参照）。
【００３３】
ここで、上記光ファイバ素線整列治具１１における案内溝１０の断面形状は、深さ約１５７ミクロン、開口約１８１ミクロン、底角６０度の略正三角形とし、案内溝１０の配置間隔は２５０ミクロンとした。また、光ファイバ素線１の直径は１２５ミクロンであり、その直径の内の約９５ミクロンが案内溝１０内に収容され、残りの約３０ミクロンが光ファイバ素線整列治具１１の平面側から外方へ露出している（図２ａ参照）。
【００３４】
次に、光ファイバ素線整列治具１１の案内溝１０内にその先端側が収容されている光ファイバ素線１上に、透明石英ガラスで構成された押え板３０をその平坦面側を対向させて重ね合せ（図１ｂ参照）ると共に、荷重を加えることにより光ファイバ素線１は上記案内溝１０内で整列されかつ押え板３０の平坦面に密着される。
【００３５】
次に、図１（ｃ）に示すように上記板状部材４を上方側へ移動させてその平坦面上に形成している仮固着層用樹脂材料４０を光ファイバ素線１に密着させる。このとき、板状部材４が光ファイバ素線１を介して上記押え板３０を押圧する荷重は、この押え板３０が光ファイバ素線１を介して上記光ファイバ素線整列治具１１を押圧する荷重より小さく設定し、これにより押え板３０と光ファイバ素線整列治具１１による光ファイバ素線１先端側の安定した保持が阻害されないように調整した。
【００３６】
この状態で上記押え板３０を介し紫外線を照射して仮固着層用樹脂材料４０を硬化させると、仮固着層が形成されて光ファイバ素線１が板状部材４に仮固定され、図３（ｄ）に示す構造と同一の構造体が得られる。
【００３７】
次に、図１（ｄ）に示すように上記押え板３０を光ファイバ素線１から取り除き、かつ、板状部材４に仮固定された光ファイバ素線１上へ熱硬化エポキシ樹脂で構成される補強用の樹脂材料を滴下して光ファイバ素線１の隙間部等に充填する。更に、補強用のもう一方の板状部材を配置する手順は、図３（ｅ）に示した従来法と同一である。
【００３８】
そして、補強用の樹脂材料を加熱により硬化させ、更に一対の板状部材の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させて光ファイバアレイが得られる。
【００３９】
尚、この実施例においては、複数の光ファイバ素線を中央にしてその上側に押え板３０を配置し、かつ、下側に光ファイバ素線整列治具１１と板状部材４を配置する構成となっているが、この上下を反転配置して製造しても当然のことながらよい。すなわち、複数の光ファイバ素線を中央にしてその上側に光ファイバ素線整列治具と板状部材を配置し、かつ、光ファイバ素線の下側に押え板を配置する構成にしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係る光ファイバアレイの製造方法によれば、
複数の光ファイバ素線を中央にしてその一方側には光ファイバ素線の先端側から順に光ファイバ素線整列治具と板状部材を配置し、かつ、光ファイバ素線の他方側には平坦面を有する押え板を対向して配置すると共に、押え板の先端側においてはこの押え板と光ファイバ素線整列治具により光ファイバ素線を挟持して光ファイバ素線整列治具の案内溝により光ファイバ素線の先端側を整列させる一方、押え板の後端側においては押え板と板状部材により光ファイバ素線を挟持していることから、押え板と光ファイバ素線整列治具とで挟持する光ファイバ素線の基準位置と、押え板と板状部材とで挟持する光ファイバ素線の基準位置とがずれることがないため、光ファイバ素線を介し板状部材の仮固着層用樹脂材料が光ファイバ素線整列治具側へ流出しないよう上記板状部材と光ファイバ素線整列治具の配置位置を離しても板状部材上に仮固着される光ファイバ素線の整列精度が低下することがなく、かつ、上記基準位置のずれに起因した負荷が光ファイバ素線にかかることがないため光ファイバ素線が破損されることもない。
【００４１】
従って、光ファイバ素線整列治具に樹脂材料等が付着することが無く、しかも、光ファイバ素線を破損させずにその整列精度を高く設定できる光ファイバアレイの製造方法を提供できる効果を有する。
【００４２】
特に、請求項２記載の発明に係る光ファイバアレイの製造方法によれば、
板状部材の平坦面に予め形成される仮固着層用樹脂材料の膜厚が、光ファイバ素線の半径よりも大きく設定されているため、
板状部材の平坦面上に仮固着される光ファイバ素線の固着強度を更に向上できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す概略斜視図。
【図２】図２（ａ）は図１（ｃ）のIIａ−IIａ面断面図、図２（ｂ）は図１（ｃ）のIIｂ−IIｂ面断面図。
【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図４】図４（ａ）〜（ｂ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた従来法に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す概略斜視図。
【図５】図５（ａ）〜（ｂ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた他の従来法に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す概略斜視図。
【符号の説明】
１  光ファイバ素線
４  板状部材
１０  案内溝
１１  光ファイバ素線整列治具
３０  押え板
４０  仮固着層用樹脂材料
【図１】
0003778064.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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