JPH11211928A - 光ファイバコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨が容易にでき、量産性に優れ、低コスト
化が可能な光ファイバコネクタを提供する 【解決手段】 光ファイバ３は、被覆部３ｂが被覆載置
部１ｂに載置され、被覆を除去した裸光ファイバ３ａが
Ｖ溝１ａに配置され、押圧部材２で押圧して、接着剤４
で固定されている。押圧部材の端面２ａを基板の端面１
ｃより後退させる。端面の斜め研磨の際に、押圧部材を
研磨することなく、基板の端面のみを研磨すればよいか
ら、研磨時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路等の光デ
バイスに光ファイバを接続するために用いられる、光フ
ァイバを固定した光ファイバコネクタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光導波路等の光デバイスに光ファイバを
接続するために用いられる、光ファイバを固定した光フ
ァイバコネクタとして、前方にＶ溝部と後方にＶ溝から
段差をもって形成された被覆載置部が設けられた基板
と、Ｖ溝に整列された裸光ファイバを押圧する押圧部材
を用いたものが知られている。

【０００３】図６は、このような光ファイバコネクタを
説明するためのもので、図６（Ａ）は光ファイバを配置
する前の斜視図、図６（Ｂ）は光ファイバを把持した状
態の斜視図、図６（Ｃ）は光ファイバの中心をとおる縦
断面図である。図中、１は基板、１ａはＶ溝、１ｂは被
覆載置部、１ｃは端面、２は押圧部材、２ａは端面、３
は光ファイバ、３ａは裸光ファイバ、３ｂは被覆部、４
は接着剤である。なお、図６（Ｂ）では接着剤の図示を
省略した。

【０００４】図６（Ａ）に示すように、基板１の前方に
は、上面にＶ溝１ａが形成され、後方に段差をもって被
覆載置部１ｂが形成されている。光ファイバ３の被覆を
除去して露出させた裸光ファイバをＶ溝１ａに配列させ
て、図６（Ｂ）に示すように、上から押圧部材２によっ
て押さえつけた状態で、Ｖ溝１ａと押圧部材２との間の
裸光ファイバの周囲、ならびに、被覆載置部に載置され
た光ファイバの周囲に、接着剤４を注入して、光ファイ
バ３を固定する。その後、前端の端面は、導波路等と接
続するために研磨される。通常は、反射戻り光を低減さ
せるため斜めに研磨される。

【０００５】図７は、光ファイバコネクタの他の一例を
示すものであり、特開平６−５１１５５号公報に記載さ
れた光ファイバコネクタの概略を示すものであり、図７
（Ａ）は光ファイバを配置する前の斜視図、図７（Ｂ）
は光ファイバを把持した状態の斜視図、図７（Ｃ）は光
ファイバの中心をとおる縦断面図である。図中、図６と
同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。この
例では、押圧部材が被覆部３ｂも覆うように構成されて
おり、被覆部３ｂの外径に応じた段差をもって被覆部３
ｂを覆っている。

【０００６】光ファイバコネクタと、導波路との接続例
について説明しておく。図８は、光ファイバコネクタの
使用状態の一例を説明するためのものであり、図８
（Ａ）は側面図、図８（Ｂ）は平面図である。なお、内
部を見易くするために、細線で図示した。図中、１１，
１１’は光ファイバコネクタ、１２．１２’は８心のテ
ープ状光ファイバ心線、１３は導波路チップ、１４は導
波路である。導波路チップ１３の両端面は、例えば８゜
の傾斜角度に研磨され、両側から調心されて光ファイバ
コネクタ１１，１１’が接着される。導波路チップ１３
には、導波路１４で４組のカプラが形成されており、両
側の８つのポートがそれぞれ両側の光ファイバコネクタ
１１，１１’のテープ状光ファイバ心線１２，１２’に
結合されており、合波・分波を行なう。

【０００７】このように、光ファイバコネクタを導波路
に接続する場合など、戻り光を低減させるようにする場
合には、前端面は、斜めに研磨される。また、光コネク
タの端面を光ファイバの軸に対して直角にして、突き合
わせる接続を行なうようにする場合も、光コネクタの端
面と光ファイバの端面とを同一面とし、また、突き合わ
せの精度を高めるためにも、光コネクタの端面は研磨さ
れる。

【０００８】以下の説明では、光コネクタの端面を斜め
に研磨する場合についての説明をするが、本発明は、端
面を直角に研磨する場合も包含するものである。

【０００９】図６，図７で説明したように、被覆を除去
して裸光ファイバ３ｂを露出させて、これをＶ溝を有す
る基板１のＶ溝に整列させて、上から押圧部材２で押圧
して、接着剤４で接着した後、端面を研磨する。

【００１０】研磨する光ファイバコネクタの端面は、基
板１の端面１ｃと押圧部材２の端面２ａとが同一平面上
にあり、端面を研磨する場合には、両端面を同時に研磨
する必要があった。押圧部材２には、導波路との接着固
定に紫外線硬化型接着剤を使用するため透明で、かつ、
温度変化によるモジュールの信頼性向上のため、導波路
やファイバなどと同等の膨張係数を有する材質が用いら
れている。このような材質としてガラスや透明セラミッ
クなどが挙げられる。これに対して、基板１には、シリ
コンや樹脂成形体など比較的軟らかい材質が用いられて
いる。

【００１１】端面の研磨は、導波路と接続するため、通
常は約８°の斜面となるように研磨されるが、押圧部材
２が硬いため、研磨時間が長くなったり、砥石の磨耗が
早くない、コスト高になってしまうという問題があっ
た。また、研磨の最適な条件を見つけるのにも時間がか
かっていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、研磨が容易にでき、量産性
に優れ、低コスト化が可能な光ファイバコネクタを提供
することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被覆を除去した光ファイバを整列させるＶ溝が形成
された基板と、該光ファイバをＶ溝内に押しつけること
によって整列させる押圧部材を有する光ファイバコネク
タにおいて、前記押圧部材の端面は、前記基板の端面よ
りも内側であり、端面研磨されない位置にあることを特
徴とするものである。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ファイバコネクタにおいて、前記基板は、前記押圧
部材より硬度が低い材質であることを特徴とするもので
ある。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の光ファイバコネクタにおいて、前記基板とし
てシリコンを用いることを特徴とするものである。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の光ファイバコネクタにおいて、前記基板とし
て樹脂成形体を用いることを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１，図２は、本発明の光ファイ
バコネクタの第１の実施の形態を説明するためのもの
で、図１（Ａ）は基板の斜視図、図１（Ｂ）は光ファイ
バを把持した状態の斜視図、図１（Ｃ）は光ファイバの
中心をとおる縦断面図、図２は、端面を研磨した状態の
断面図である。図中、１は基板、１ａはＶ溝、１ｂは被
覆載置部、１ｃは端面、２は押圧部材、２ａは端面、３
は光ファイバ、３ａは裸光ファイバ、３ｂは被覆部、４
は接着剤である。なお、図１（Ｂ）では接着剤の図示を
省略した。

【００１８】図１（Ａ）に示すように、基板１の前方に
は、上面にＶ溝１ａが形成され、後方に段差をもって被
覆載置部１ｂが形成されている。光ファイバ３の被覆を
除去して露出させた裸光ファイバをＶ溝１ａに配列させ
て、図１（Ｂ）に示すように、上から押圧部材２によっ
て押さえつけた状態で、Ｖ溝１ａと押圧部材２との間の
裸光ファイバの周囲、ならびに、被覆載置部に載置され
た光ファイバの周囲に、接着剤４を注入して、光ファイ
バ３を固定する。例えば、裸光ファイバ３ａの外径は１
２５μｍ、被覆部３ｂの外径は２５０μｍである。Ｖ溝
１ａに載置されている裸光ファイバ３ａの中心と被覆載
置部１ｂの上面との段差は１２５μｍ程度とし、Ｖ溝１
ａに載置された裸光ファイバ３ａから被覆部３ｂにかけ
て、光ファイバコネクタ内においては、図６（Ｃ）に示
すように、光ファイバの中心はほぼ直線となるように位
置されている。

【００１９】図１（Ｂ），（Ｃ）に示すように、押圧部
材２は、その端面２ａが基板１の端面１ｃに対して内側
に位置して、裸光ファイバ３ａを押圧した状態で接着さ
れる。押圧部材２の前端面２ａと反対側の後端面の位置
は、図では、後端面をＶ溝の後端面と一致させた。この
ようにする場合には、押圧部材２の長さは、Ｖ溝の長さ
より短くなる。しかし、押圧部材２の後端面は、Ｖ溝の
後端面の手前でもよく、あるいは、Ｖ溝の後端面より後
方にはみ出してもよい。

【００２０】製造工程を具体例とともに説明するが、本
発明は、具体例な数値に限定されるものではない。裸光
ファイバの外径が１２５μｍ、被覆外径が２５０μｍの
光ファイバを用いた場合を例にして説明する。

【００２１】図１（Ａ）に示した基板１は、厚さ１ｍｍ
のシリコン製基板に１本または複数本のＶ溝を形成され
たものである。Ｖ溝１ａはダイサーにより加工すると容
易に精度良く作製できる。Ｖ溝１ａの形状は、裸光ファ
イバ３ａがＶ溝１ａの両側面に接して配置されたとき、
裸光ファイバがＶ溝形成面の上面より２０μｍ程度、上
方に出るような角度と深さにされている。被覆載置部１
ｂの段差は、裸光ファイバの中心軸に対して３００μｍ
である。

【００２２】図１（Ｂ），（Ｃ）を参照して説明する。
単心の光ファイバの１本または複数本の先端部の被覆を
除去して、裸光ファイバ３ａを露出させて、Ｖ構内に整
列させると同時に、石英ガラス製の押圧部材２で裸光フ
ァイバ３ａを押圧し、裸光ファイバ３ａが押圧部材２と
接するようにＶ構内に固定する。次に、接着剤４を流し
込み、基板１、押圧部材２、裸光ファイバ３ａを接着す
るとともに、基板１の後方の段差部として形成された被
覆載置部１ｂに載せられている光ファイバの被覆部１ｂ
を基板１に接着する。押圧部材２の端面２ａは、基板１
の端面１ｃより約２００μｍ後退させておく。

【００２３】なお、光ファイバコネクタに把持される光
ファイバは、上述したような単心の光ファイバに限られ
るものではなく、複数本の光ファイバを並行してならべ
て共通被覆を施したテープ状光ファイバを用いることも
できる。

【００２４】接着剤４により各部材と光ファイバが固定
された基板１の前端は、斜めに研磨される。通常は、反
射戻り光を低減させるため約８°の角度である。押圧部
材２は、基板１の端面１ｃよりも後退しているので、図
２に示すように研磨されない。このため軟らかいシリコ
ン製基板だけが削られるので、研磨のための加工時間は
短い。

【００２５】このようにして製造された光ファイバコネ
クタの使用の態様の一例を図３に示す。図中、５，５’
は光ファイバコネクタ、６，６’はテープ状光ファイ
バ、７は導波路チップである。テープ状光ファイバ６，
６’はこの例では、８心のテープ状光ファイバを用い
た。導波路チップ７は、１×８分岐導波路とした。テー
プ状光ファイバ６の１心の光ファイバから光を入れ、導
波路チップ７の分岐導波路を通った光を８心の光ファイ
バコネクタ５’で受光し、導波路と光ファイバの光軸を
調整して最大パワーが得られるように調心する。調心
後、導波路チップ７と光ファイバコネクタ５，５’の接
統部に屈折率整合の取れた接着剤を流し込み硬化させ固
定して、導波路モジュールが作製できる。

【００２６】図４は、本発明の光ファイバコネクタの第
２の実施の形態を説明するためのもので、光ファイバの
中心をとおる縦断面図である。図中、図１，図２と同様
の部分には同じ符号を付して説明を省略する。この実施
の形態では、基板１の端面１ｃは、第１の実施の形態と
は逆向きに研磨される。具体例では、研磨工程前の状態
を示す図１（Ｃ）において、押圧部材２の端面２ａは、
基板１の端面１ｃより４００μｍ後退させている。

【００２７】図５は、本発明の光ファイバコネクタの第
３の実施の形態を説明するためのもので、図５（Ａ）は
基板と押圧部材の斜視図、図５（Ｂ）は研磨工程の前に
おける斜視図である。図中、図１，図２と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。１ｄは側壁であ
る。この実施の形態では、基板１に樹脂成形体を用い
た。基板１の材料として樹脂成形体を用いると、研磨が
容易であるとともに、複雑な形状でも、成形が可能な形
状であれば、作製が容易である。図５（Ａ）に示すよう
に、側壁１ｄを一体成形することも容易である。側壁１
ｄの前端面を押圧部材２を搭載する際の規制位置とする
ことによって、押圧部材２を正確に位置決めでき、基板
１の端面１ｃから押圧部材２の端面２ａが後退する位置
の設定が容易である。また、樹脂成形体にすることで、
短時間で多くのＶ溝基板を製造することができる。成型
用の樹脂には、ガラス微粒子が混合され、光ファイバや
導波路の材質であるガラスの膨張係数に近づけることが
できるとともに、精度のよい成形が可能である。

【００２８】基板１の材料として、シリコンや樹脂成形
体のように、研磨しやすい比較的硬度の低い材料を用い
ることを説明したが、本発明は、押圧部材と同等の硬さ
を有するガラスやセラミックを用いてもよい。硬い材料
は、研磨に時間を要するが、押圧部材を後退きせて研磨
されない搭載することによって、研磨面積を減らすこと
ができるので、従来のように、押圧部材も研磨する場合
に比べて、研磨時間を短縮することができる。

【００２９】なお、基板１にシリコンを用いる場合、Ｋ
ＯＨ液等でウエットエッチング加工で基板を作製しても
よい。また、基板１に樹脂成形体を用いる場合、溝はＶ
形でなくても台形や円形などファイバが所望の精度で整
列するように加工されていればよい。

【００３０】押圧部材２の材料は、組立や導波路との接
続の際に用いる接着剤として、紫外線硬化型接着剤を使
用する場合は、紫外線に対して透明な材質のものが望ま
しいが、基板１が透明材料である場合には、押圧部材２
の材料は、不透明な材料でもよい。導波路には、石英系
導波路の他に、高分子導波路、半導体導波路なども使用
してもよい。

【００３１】基板に対して、光ファイバ、押圧部材等を
固定する接着剤には、すばやく硬化できる紫外線硬化型
接着剤のほか、熱硬化型接着剤やホットメルトなども使
用できる。光ファイバへ応力を与えることを考えると、
ヤング率、膨張係数、硬化収縮率はできるだけ小さい方
が好ましい。導波路との接続に用いる接着剤は、導波路
と光ファイバとで屈折率整合が取れた紫外線硬化型接着
剤が望ましいが、熱硬化型接着剤も使用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、基板だけを研磨するので、研
磨時間の短縮や砥石の磨耗速度の低減が可能となり、さ
らに研磨条件も容易に確立できるという効果がある。ま
た、押圧部材を後退させることで、押圧部材を透明にす
る必要がなくなり、材料の選択の幅が広がる。

【００３３】請求項２に記載の発明によれば、基板が押
圧部材より硬度が低い材質であることにより、端面の研
磨が容易である。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、エッチン
グ技術を適用できる効果があり、請求項４に記載の発明
によれば、量産性に優れ、低コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバコネクタの第１の実施の形
態を説明するためのもので、（Ａ）は基板の斜視図、
（Ｂ）は光ファイバを把持した状態の斜視図、（Ｃ）は
光ファイバの中心をとおる縦断面図である。

【図２】図１の端面を研磨した状態の断面図である。

【図３】本発明の光ファイバコネクタの使用の態様の一
例の説明図である。

【図４】本発明の光ファイバコネクタの第２の実施の形
態を説明するためのもので、光ファイバの中心をとおる
縦断面図である。

【図５】本発明の光ファイバコネクタの第３の実施の形
態を説明するためのもので、図５（Ａ）は基板と押圧部
材の斜視図、図５（Ｂ）は研磨工程の前における斜視図
である。

【図６】従来の光ファイバコネクタの一例を説明するた
めのもので、（Ａ）は光ファイバを配置する前の斜視
図、（Ｂ）は光ファイバを把持した状態の斜視図、
（Ｃ）は光ファイバの中心をとおる縦断面図である。

【図７】従来の光ファイバコネクタの他の一例を説明す
るためのもので、（Ａ）は光ファイバを配置する前の斜
視図、（Ｂ）は光ファイバを把持した状態の斜視図、
（Ｃ）は光ファイバの中心をとおる縦断面図である。

【図８】光ファイバコネクタの使用状態の一例を説明す
るためのものであり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図
である。

【符号の説明】

１…基板、１ａ…Ｖ溝、１ｂ…被覆載置部、１ｃ…端
面、１ｄ…側壁、２…押圧部材、２ａ…端面、３…光フ
ァイバ、３ａ…裸光ファイバ、３ｂ…被覆部、４…接着
剤。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被覆を除去した光ファイバを整列させる
   Ｖ溝が形成された基板と、該光ファイバをＶ溝内に押し
   つけることによって整列させる押圧部材を有する光ファ
   イバコネクタにおいて、前記押圧部材の端面は、前記基
   板の端面よりも内側であり、端面研磨されない位置にあ
   ることを特徴とする光ファイバコネクタ。
2. 【請求項２】 前記基板は、前記押圧部材より硬度が低
   い材質であることを特徴とする請求項１に記載の光ファ
   イバコネクタ。
3. 【請求項３】 前記基板としてシリコンを用いることを
   特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバコネク
   タ。
4. 【請求項４】 前記基板として樹脂成形体を用いること
   を特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバコネ
   クタ。