JP3793564B2 - Optical fiber array and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等に使用される光コネクタや光モジュール等に用いられる光ファイバや光半導体素子等を保持するための複数本の光ファイバを整列させるための光ファイバアレイおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、光ファイバアレイとして、図4に示す分解斜視図のように複数本のV溝31aを有するガイド基板31に複数本の光ファイバ33を整列し、その上方より押さえ板32で押さえ、光ファイバ33を挟んで固定していた。このような光ファイバアレイは、光ファイバ33の被覆を除去した芯線の先端側にガラス部33a、芯線根元側に表面を金属メッキしてなるメタライズ部33cとし、その後方を被覆部33bとし、上記光ファイバ33のメタライズ部33cを半田36によって保持していた。また、光ファイバ33の被覆部33bは、ガイド基板31の後方に段差を設けてなる平坦部31cに一体的に接着剤によって保持されるようになっていた(特開平7−234321号公報参照)。
【0003】
しかし、図4に示すような光ファイバアレイは、光ファイバ33のガラス部33aが固定されていないために、温度環境の変化によって光ファイバ33の端面位置がガイド基板31のV溝31aからズレやすく、パッケージとして用いた際、他の光ファイバの端面や受発光素子との結合性が低下しやすいという欠点を有していた。
【0004】
これはガイド基板31、押さえ板32、光ファイバ33及び半田36との間で熱膨張係数が異なるために、温度環境の変化が繰り返されるうちに固定されていない光ファイバ33のガラス部33aに位置ズレが発生するためである。
【0005】
近年、複数の光ファイバ33の端面の中心位置が位置精度1μm以下で整列することが要求されているが、初期段階ではこの寸法精度が達成できるものの、長期間の使用によってズレが生じるという欠点を有していた。
【0006】
そこで、上述の欠点を解消するために、図5に示すように、光ファイバ43の芯線先端側にメタライズを施してなるメタライズ部43cとし、V溝41a及び平坦部41cを有するガイド基板41と、押さえ板42との間に光ファイバ43を保持し、光ファイバ43のメタライズ部43cを半田46によって固定し、さらにその後方の光ファイバ43のガラス部43aを接着剤によって固定してなる光ファイバアレイが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図5に示すような光ファイバアレイは、光ファイバ43の先端にメタライズを施したメタライズ部43cが形成され、該メタライズ部43cを半田46によって固定するため、光ファイバ43の端面に半田46が付着しやすく、図5に示すようにガイド基板41と光ファイバ43の隙間に半田46が介在してしまうため、光ファイバ43の位置精度が低下し、光ファイバアレイとしてパッケージ等に用いる際、他の光ファイバの端面や受発光素子との結合性が低下しやすいという欠点を有していた。
【0008】
また、光ファイバ43のメタライズ部43cを形成する際、その厚みにばらつきが生じやすく、ガイド基板41のV溝41aに配列した場合、各光ファイバ43の芯線の位置にばらつきが生じやすいという欠点を有していた。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバアレイは、光ファイバと、該光ファイバを保持する溝を有するガイド基板と、上記光ファイバを上方より固定する押さえ板と、を備える光ファイバアレイであって、上記光ファイバは、該光ファイバの被覆を除去した芯線先端側のガラス部を接着剤によって保持され、且つ上記光ファイバの芯線根元側に形成されたメタライズ部が半田により保持されるとともに、上記押さえ板は、上記ガラス部と上記メタライズ部の境界部から上記光ファイバの芯線先端側に臨む位置に接着剤充填用の窓部を有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の光ファイバアレイは、上記ガイド基板及び押さえ板に、光ファイバのメタライズ部及び被覆部の各厚みに対応する段差を設けたことを特徴とするものである。
【0011】
さらに、本発明の光ファイバアレイの製造方法は、上記ガイド基板のV溝に上記ガイド基板のV溝に光ファイバのガラス部及びメタライズ部を配列する工程と、上記光ファイバのメタライズ部に対応する位置に予め半田を塗布した押さえ板によって光ファイバを挟み、半田を再度溶融させて固定する工程と、押さえ板の窓部より接着剤を流し込んで上記光ファイバのガラス部、ガイド基板及び押さえ板とを接着固定する工程とからなることを特徴とするものである。
【0012】
本発明の光ファイバアレイによれば、上記押さえ板に接着剤充填用の窓部を設けるとともに、上記光ファイバの被覆を除去した芯線先端側のガラス部を接着剤によって保持し、且つ上記芯線根元側にメタライズ部を形成して半田により保持することから、位置精度の優れたものであり、その先端に接続される光ファイバや受発光素子等との結合性を高いものとできるため、高精度な光ファイバアレイを得ることができるとともに、光ファイバのメタライズ部に半田付けすることから、パッケージに実装した際にこの半田によってパッケージと光ファイバアレイを気密封止することができる。
【0013】
また、本発明の光ファイバアレイによれば、上記ガイド基板及び押さえ板に、光ファイバのメタライズ部及び被覆部の各厚みに対応する段差を設けたことから、光ファイバのメタライズ部及び被覆部の厚みに応じて、高精度に整列させることができ、光ファイバに傷等が生じるのを防止することができる。
【0014】
さらに、本発明の光ファイバアレイの製造方法によれば、上記ガイド基板のV溝に光ファイバのガラス部及びメタライズ部を配列する工程と、上記光ファイバのメタライズ部に対応する位置に予め半田を塗布した押さえ板によって光ファイバを挟み、半田を再度溶融させて固定する工程と、押さえ板の窓部より接着剤を流し込んで上記光ファイバのガラス部、ガイド基板及び押さえ板とを接着固定する工程とからなることから、光ファイバのガラス部をV溝上に高い位置精度で強固に固定でき、メタライズ部を半田付けしているため気密封止できることから、温度変化に対しても位置ズレが発生することはなく、高精度な光ファイバアレイを得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【0016】
図1(a)は本発明の光ファイバアレイの一実施形態を示す斜視図であり、(b)は同図(a)の分解斜視図である。
【0017】
本発明の光ファイバアレイは、光ファイバ3を整列するV溝1a、1bを有するガイド基板1と、上記V溝1a、1bに保持された光ファイバ3をその上方より固定する押さえ板2とからなる。
【0018】
上記ガイド基板1は、その一方の主面の先端側に複数本の第1V溝1aが設けられており、該第1V溝1aは光ファイバ3の芯線先端側のガラス部3aを配列し、第1V溝1aに連続して第2V溝1bが形成されており、光ファイバ3の芯線根元側のメタライズ部3cを配列する。そして、第2V溝1bの後方には平坦部1cが形成されており、光ファイバ3の被覆部3bを保持する作用をなす。
【0019】
上記ガイド基板1は、シリコン材料に第1V溝1a及び第2V溝1bをエッチング加工することによって、もしくはセラミックス、ガラス、石英等を第1V溝1a及び第2V溝1bを切削、研削加工、プレス等によって作製され、少なくとも光ファイバ3のガラス部3aが接触する面、即ち第1V溝1aの表面は、鏡面に仕上げておく必要がある。これは、表面粗さが粗いと光ファイバ3のガラス部3aに傷をつけてしまい、光ファイバ3を固定する際に用いられる接着剤5によって覆われていても、長期間使用中に傷が進行して光ファイバ3の破断につながる恐れがあるためである。
【0020】
また、ガイド基板1の少なくとも光ファイバ3のメタライズ部3cが接触する面、即ち第2V溝1bの表面は、メタライズ処理されている必要がある。このメタライズ処理は、先ず下地として蒸着、スパッタリング等の薄膜処理をした後、Niメッキを施しその上にAuメッキで金属メッキ仕上げしておくことが望ましい。金属メッキ表面がAuであることにより、高温高湿条件でも劣化しない安定した表面が得られる。
【0021】
さらに、上記ガイド基板1の上方には押さえ板2が接合されており、光ファイバ3をガイド基板1とともに挟み込んで固定する作用を成す。
【0022】
上記押さえ板2は、ガイド基板1と同様シリコン、セラミックス、ガラス、石英、金属、プラスチックス等の材料から成り、ガイド基板1の第1V溝1a、第2V溝1b及び平坦部1cの長さに一致するように二段の段差が形成されており、先端側より第1平坦部2a、第2平坦部2b及び第3平坦部2cを備えている。上記第2平坦部2bは、光ファイバ3のメタライズ部3cの厚み以上とする必要があり、第3平坦部2cは、光ファイバ3の被覆部3bの厚み以上に形成する。
【0023】
上記押さえ板2は、上記ガイド基板1と同様、少なくとも光ファイバ3のガラス部3aが接触する面、即ち第1平坦部2aの表面は、鏡面に仕上げておく必要がある。これは、表面粗さが粗いと光ファイバ3のガラス部3aに傷をつけてしまい、光ファイバ3を固定する際に用いられる接着剤5によってその周囲を覆われていても、長期間の使用によって傷が進行して光ファイバ3の破断につながる恐れがあるためである。
【0024】
また、押さえ板2の少なくとも光ファイバ3のメタライズ部3cが接触する面、即ち第2平坦部2bの表面は、メタライズ処理されている必要がある。先ず、下地として蒸着、スパッタリング等の薄膜処理をした後、Niメッキを施しその上にAuメッキで金属メッキ仕上げしておくことが望ましい。金属メッキ表面がAuであることにより、高温高湿条件でも劣化しない安定した表面が得られる。
【0025】
上記押さえ板2には接着剤充填用の窓部4が備えられていることが重要である。
【0026】
上記ガイド基板1及び押さえ板2の間に挟み込まれて固定される光ファイバ3は、先端側に被覆を除去した芯線と、その後方に被覆部3bを備えており、上記芯線先端側をガラス部3aとし、芯線根元側はメタライズを施したメタライズ部3cとしている。
【0027】
上記光ファイバ3は、ガイド基板1の第1V溝1a及び押さえ板2の第1平坦部2aに対応する部分に光ファイバ3のガラス部3aが保持され、第2V溝1b及び押さえ板2の第2平坦部2bに対応する部分には、メタライズ部3cが保持され、さらにその後端側はガイド基板1の平坦部1c及び押さえ板2の第3平坦部2cによって被覆部3bが保持される。
【0028】
これら光ファイバ3を保持するには、光ファイバ3のガラス部3a及び被覆部3bを接着剤5で、メタライズ部3cを半田6によって接着固定するものであり、ガラス部3aを接着剤5で固定することによって、光ファイバ3の端面に半田6が付着することはなく、光ファイバ3のガラス部3aがガイド基板1の第1V溝1aに直接整列できるため、光ファイバ3の先端における芯線の位置精度を1μm以内として光ファイバアレイとしてパッケージに搭載した際、温度変化等の環境変化のもとにおいても長期間に渡って、光ファイバ3の先端に接続される他の光ファイバや受発光素子等と精度良く結合することが可能となり、接続損失を小さなものとできる。
【0029】
また、上記光ファイバ3のガラス部3aを接着剤5によって固定するには、押さえ板2に形成された窓部4より接着剤5を充填することができるため、光ファイバ3のガラス部3aを容易に、且つ高い位置精度で保持することができる。
【0030】
上記押さえ板2に形成された窓部4は、光ファイバ3のガラス部3a及びメタライズ部3cの境界部に設けることが好ましく、ガラス部3aの周囲を接着剤5が覆うようにすることが好ましい。
【0031】
上記光ファイバ3のガラス部3a及び被覆部3bを保持する接着剤5としては、様々な接着剤を用いることができるが、樹脂系接着剤を用いることが好ましく、長期間に渡って劣化することがなく、安定した固定強度を保持できるためであり、これら樹脂系接着剤として光硬化型接着剤もしくはエポキシ接着剤を用いることが好ましい。さらに、低融点ガラスを用いることがより好ましく、光ファイバアレイをパッケージに搭載して用いた際、上記樹脂系接着剤を用いた場合には長期間の使用にともなって硬化が進行することにより、微量なガスを発生する恐れがあるため、光ファイバアレイをパッケージに気密固定したとしてもLD等の受発光素子にガスが付着しやすく、レーザ発振性能を悪化させる恐れがある。そのため、ガス発生の可能性がなくその接合自体で気密がとれるとともに、強固な接合が可能な低融点ガラスを用いることがより好ましい。
【0032】
また、光ファイバ3のメタライズ部3cは、芯線の根元側に下地として蒸着、スパッタリング等の薄膜処理をした後、Niメッキを施し、さらにその上面にAuメッキで金属メッキ仕上げしておくこと等によって形成される。金属メッキの表面がAuであることにより、高温高湿条件でも劣化しない安定した表面が得られる。なお、上記ガイド基板1及び押さえ板2に塗布されたメタライズと同様のものとすることが好ましい。
【0033】
上記光ファイバ3のメタライズ部3cを接着固定する半田6は、Au80%−Sn20%半田が広く使用され、Pb−Sn系半田、Au−Sn系半田、Ag−Sn系半田等様々な半田を用いることができる。
【0034】
さらに、ガイド基板1と押さえ板2には、それぞれ光ファイバ3のガラス部3a、メタライズ部3c、被覆部3bの厚みに応じて段差部を設けることによって、ガイド基板1に第1V溝1a、第2V溝1b、平坦部1cを、押さえ板2に第1平坦部2a、第2平坦部2b、第3平坦部2cを設けているため、光ファイバ3を強固に保持することができる。
【0035】
またさらに、光ファイバ3の被覆部3bは、ガイド基板1の平坦部1c及び押さえ板2の第3平坦部2cによって保持され、接着剤5を塗布し、真空吸引して強固に固定される。
【0036】
なお、本発明に用いる光ファイバ3は、シングルモードファイバ、マルチモードファイバ、偏波依存ファイバ、零分散ファイバ、プラスチックファイバ等光ファイバのあらゆる種類のものも使用することができる。
【0037】
ここで、上述のガイド基板1、押さえ板2及びこれらに保持される光ファイバ3からなる光ファイバアレイの製造方法を説明する。
【0038】
先ず、第1V溝1a、第2V溝1b及び平坦部1cを有するガイド基板1、
第1平坦部2a、第2平坦部2b及び第3平坦部2cを有する押さえ板2を準備する。
【0039】
次いで、上記ガイド基板1の第2V溝1bの表面及びそれと対向する押さえ板2の第2平坦部2b表面にメタライズを施すとともに、光ファイバ3の被覆を除去した芯線の根元側にメタライズを施してメタライズ部3cを形成する。
【0040】
その後、ガイド基板1の第2V溝1b、押さえ板2の第2平坦部2bに予め半田を塗布しておき、上記ガイド基板1の第1V溝1a、第2V溝1bに複数本の光ファイバ3を載置する。
【0041】
そして、光ファイバ3の上方より押さえ板2を押し当て、再度半田を溶かしてガイド基板1、光ファイバ3及び押さえ板2を固定一体化する。
【0042】
次に、押さえ板2の窓部4より接着剤5を流し込んで、光ファイバ3のガラス部3aとガイド基板1、押さえ板2とを接着剤5により固定する。
【0043】
その後、ガイド基板1の平坦部1c、押さえ板2の第3平坦部2c、光ファイバ3の被覆部3b間に接着剤5を塗布して真空吸引し、強固に固定することによって作製される。
【0044】
上記構成によれば、ガイド基板1の第1V溝1a、押さえ板2の第1平坦部2aによって光ファイバ3のガラス部3aを接着剤5によって保持するため、芯線の位置精度を1μm以下の高精度で整列することができる。
【0045】
また、ガイド基板1の第2V溝1b、押さえ板2の第2平坦部2bによって光ファイバ3のメタライズ部3cを半田6によって強固に気密固定し、さらに、その後方をガイド基板1の平坦部1c、押さえ板2の第3平坦部2cによって光ファイバ3の被覆部3bを固定するため光ファイバ3に断線を生じることなく強固に固定することができる。
【0046】
以上説明したとおり、この発明の光ファイバアレイによれば、光ファイバ3の配列精度が1μm以内となり、光ファイバ3の引き抜き強度は1kgf以上有する光ファイバアレイを得ることができる。
【0047】
そして、上述のように得られた光ファイバアレイは、他の光ファイバアレイに備えられた光ファイバの端面を、光ファイバ3の端面に当接させて光コネクタとして用いたり、あるいは、光ファイバ3の端面に光導波路を接続したり、受発光素子を接続して光モジュールとして好適に用いることができる。
【0048】
本発明の光ファイバアレイは、上述の実施形態に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、上述の実施形態ではガイド基板1及び押さえ板2には、それぞれ光ファイバ3のガラス部3a、メタライズ部3c及び被覆部3bを保持するための第1V溝1a、第2V溝1b、及び第1平坦部2a、第2平坦部2b、第3平坦部2cを形成しているが、図2に示す分解斜視図のようにガイド基板11に複数本のV溝11a及び平坦部11cを設け、V溝11aによって光ファイバ3のガラス部13aとメタライズ部13cを配列して保持し、平坦部11cによって光ファイバ13の被覆部13bを保持するものでもよい。一方、これと対向する押さえ板12には、長手方向に二段の段差を形成して第1平坦部12a、第2平坦部12bが形成されており、第1平坦部12aは光ファイバ13のガラス部13a及びメラタイズ部13cを保持し、第2平坦部12bは光ファイバ13の被覆部13bを保持する。
【0049】
そして押さえ板1には接着剤充填用の窓部14が形成されており、上述の実施形態と同様に光ファイバ13の先端を高精度に保持することができる。
【0050】
また、図3に示す分解斜視図のように、押さえ板22に形成された窓部24を中空穴ではなく切り欠きとして形成してもよく、この場合、半田26によって光ファイバ23を固定した後、光ファイバ23のガラス部23aに接着剤25を流し込み、窓部24を固定部材27によって押さえ込んで接着剤25を硬化させることによって、高精度な整列が可能となる。
【0051】
【実施例】
ここで、本発明の実施例を説明する。
【0052】
先ず、図1に示すような光ファイバアレイを作製する。ガイド基板をシリコンから形成し、8本の第1V溝、第2V溝を形成するとともに、第2V溝の表面にはNi―Au金属を蒸着メタライズした。
【0053】
押さえ板をパイレックスガラスにて形成し、第1、第2、第3の平坦部を設け、第2平坦部にNi―Au金属を蒸着メタライズした。
【0054】
また、保持する光ファイバのメタライズ部にはNi−Au金属を蒸着メタライズ処理することによってメタライズ部を形成した。
【0055】
そして、8心の第1V溝に光ファイバのガラス部を配置し、光ファイバの端面が光ファイバアレイの端面から少し突出するように設置し、ガイド基板の第2V溝には光ファイバのNi−Au金属メタライズ部を位置合わせし、押さえ板の第2平坦部に形成されたNi―Au金属を蒸着メタライズ面とを合わせて、Au−Sn半田にて気密固定し、押さえ板の窓部より紫外線硬化型の接着剤を流し込んで、光ファイバの芯線部、ガイド基板及び押さえ板を固定する。
【0056】
その後、ガイド基板の平坦部、押さえ板の第3平坦部及び光ファイバの被覆部を接着剤によって固定して本発明試料を作製した。
【0057】
これに対し、比較例として従来の図5に示すような光ファイバアレイ試料を作製した。
【0058】
先ず、上述と同様にガイド基板、押さえ板を準備し、それぞれ光ファイバを保持するV溝及び平坦部を形成し、光ファイバの芯線の先端側のメタライズ部を保持する部分にはNi―Au金属を蒸着メタライズし、光ファイバの芯線の先端側にもNi―Au金属をメタライズしてメタライズ部を形成した。
【0059】
そして、ガイド基板に整列した光ファイバと押さえ板とを光ファイバのメタライズ部をAu−Sn半田にて固定し、その後方の被覆部を接着剤にて保持し、比較例試料を作製した。
【0060】
各試料は、ともに光ファイバ先端面の中心位置の芯間距離を初期段階で0.2498〜0.2502mmとなるように8芯を配列調整しておき、下記の条件で熱衝撃試験を行い、試験前後の各光ファイバ先端面の中心位置における芯線間距離を測定した。
【0061】
熱衝撃試験の試験条件は
温度 −40℃〜+85℃
時間 70分/サイクル
(上限温度、下限温度30分、遷移時間5分)
サイクル数 200サイクル
その結果を表1に示す。
【0062】
なお、表1中には各試料の試験前後の芯線間距離の変動値を示しており、各試料の芯間の値7つを測定した距離のうち最大値を表示した。
【0063】
【表1】
【0064】
表1の結果より、従来例である光ファイバアレイ試料は、芯線間の変動値の平均値が0.00312mm、ばらつき0.002715mmで10個中7個において0.001mm以上の位置ずれが生じている。
【0065】
これに対し、図1に示すような本発明の光ファイバアレイ試料は、変動値の平均値が0.00014mm、ばらつき0.000097mmであり、0.001mm以上のズレは生じておらず、温度変化においても位置ズレが生じないことが判った。
【0066】
【発明の効果】
本発明の光ファイバアレイによれば、上記押さえ板に接着剤充填用の窓部を設けるとともに、上記光ファイバの被覆を除去した芯線先端側のガラス部を接着剤によって保持し、且つ上記芯線根元側にメタライズ部を形成して半田により保持することから、位置精度の優れたものであり、その先端に接続される光ファイバや受発光素子等との結合性を高いものとできるため、高精度な光ファイバアレイを得ることができるとともに、光ファイバのメタライズ部を半田付けすることから、パッケージに実装した際にこの半田付け部によってパッケージと光ファイバアレイを気密封止することができる。
【0067】
また、本発明の光ファイバアレイによれば、上記ガイド基板及び押さえ板に、光ファイバのメタライズ部及び被覆部の各厚みに対応する段差を設けたことから、光ファイバのメタライズ部及び被覆部の厚みに応じて、高精度に整列させることができ、光ファイバに傷等が生じるのを防止することができる。
【0068】
さらに、本発明の光ファイバアレイの製造方法によれば、上記ガイド基板のV溝に光ファイバのガラス部及びメタライズ部を配列する工程と、上記光ファイバのメタライズ部に対応する位置に予め半田を塗布した押さえ板によって光ファイバを挟み、半田を再度溶融させて固定する工程と、押さえ板の窓部より接着剤を流し込んで上記光ファイバのガラス部、ガイド基板及び押さえ板とを接着固定する工程とからなることから、光ファイバのガラス部をV溝上に高い位置精度で強固に固定でき、メタライズ部を半田付けしているため気密封止できることから、温度変化に対しても位置ズレが発生することはなく、高精度な光ファイバアレイを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の光ファイバアレイの一実施形態を示す斜視図であり、(b)は同図(a)の分解斜視図である。
【図2】本発明の光ファイバアレイの他の実施形態を示す分解斜視図である。
【図3】本発明の光ファイバアレイの他の実施形態を示す分解斜視図である。
【図4】従来の光ファイバアレイを示す分解斜視図である。
【図5】従来の光ファイバアレイを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
1:ガイド基板
1a:第1V溝
1b:第2V溝
1c:平坦部
2:押さえ板
2a:第1平坦部
2b:第2平坦部
2c:第3平坦部
3:光ファイバ
3a:ガラス部
3b:被覆部
3c:メタライズ部
4:窓部
5:接着剤
6:半田[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber array for aligning a plurality of optical fibers for holding optical fibers and optical semiconductor elements used for optical connectors and optical modules used for optical communications and the like, and a method for manufacturing the same. Is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an optical fiber array, a plurality of optical fibers 33 are aligned on a
[0003]
However, since the glass portion 33a of the optical fiber 33 is not fixed in the optical fiber array as shown in FIG. 4, the position of the end face of the optical fiber 33 is easily displaced from the V groove 31a of the
[0004]
This is because the coefficient of thermal expansion is different among the
[0005]
In recent years, it has been required that the center positions of the end faces of a plurality of optical fibers 33 be aligned with a positional accuracy of 1 μm or less, but this dimensional accuracy can be achieved in the initial stage, but there is a disadvantage that a shift occurs due to long-term use. Had.
[0006]
Therefore, in order to eliminate the above-described drawbacks, as shown in FIG. 5, a
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the optical fiber array as shown in FIG. 5, a metallized portion 43 c is formed by metallizing the tip of the optical fiber 43, and the metalized portion 43 c is fixed by the solder 46. As shown in FIG. 5, since the solder 46 is interposed in the gap between the
[0008]
Further, when forming the metallized portion 43 c of the optical fiber 43, the thickness thereof is likely to vary, and when arranged in the V groove 41 a of the
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Optical fiber array of the present invention, an optical fiber, and a guide board having a groove for holding the optical fiber, an optical fiber array and a retainer plate for fixing from above the optical fiber, the optical fiber The glass portion on the front end side of the core wire from which the coating of the optical fiber has been removed is held by an adhesive, and the metallized portion formed on the core wire root side of the optical fiber is held by solder. An adhesive filling window is provided at a position facing the front end side of the core of the optical fiber from the boundary between the glass part and the metallized part .
[0010]
The optical fiber array of the present invention is characterized in that the guide substrate and the holding plate are provided with steps corresponding to the thicknesses of the metallized portion and the covering portion of the optical fiber.
[0011]
Furthermore, the manufacturing method of the optical fiber array of the present invention corresponds to the step of arranging the glass part and the metallized part of the optical fiber in the V groove of the guide substrate in the V groove of the guide substrate, and the metallized part of the optical fiber. A step of sandwiching the optical fiber by a press plate pre-applied with solder at a position, and melting and fixing the solder again; and pouring an adhesive from the window portion of the press plate; and the glass portion of the optical fiber, the guide substrate, and the press plate It is characterized by comprising the step of bonding and fixing.
[0012]
According to the optical fiber array of the present invention, the holding plate is provided with a window portion for filling the adhesive, the glass portion on the distal end side of the core wire from which the coating of the optical fiber has been removed is held by the adhesive, and the core wire root is provided. Since the metallized part is formed on the side and held by solder, it has excellent positional accuracy, and it can be highly coupled with the optical fiber or light emitting / receiving element connected to its tip. In addition to being able to obtain an optical fiber array, the package and the optical fiber array can be hermetically sealed by this solder when mounted on the package.
[0013]
Further, according to the optical fiber array of the present invention, since the guide substrate and the holding plate are provided with steps corresponding to the thicknesses of the metallized portion and the covering portion of the optical fiber, the metallized portion and the covering portion of the optical fiber are provided. According to thickness, it can align with high precision and it can prevent that a damage | wound etc. arise in an optical fiber.
[0014]
Furthermore, according to the method for manufacturing an optical fiber array of the present invention, the step of arranging the glass part and the metallized part of the optical fiber in the V groove of the guide substrate, and soldering in advance to the position corresponding to the metallized part of the optical fiber. A step of sandwiching the optical fiber by the applied pressing plate and melting and fixing the solder again, and a step of pouring an adhesive from the window portion of the pressing plate and bonding and fixing the glass portion of the optical fiber, the guide substrate and the pressing plate. Therefore, the glass portion of the optical fiber can be firmly fixed on the V-groove with high positional accuracy, and since the metallized portion is soldered, it can be hermetically sealed. In other words, a highly accurate optical fiber array can be obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of the optical fiber array of the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view of FIG.
[0017]
The optical fiber array of the present invention includes a
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Further, at least the surface of the
[0021]
Further, a
[0022]
The holding
[0023]
As in the case of the
[0024]
Further, at least the surface of the
[0025]
It is important that the
[0026]
The
[0027]
In the
[0028]
In order to hold these
[0029]
Further, in order to fix the glass part 3 a of the
[0030]
The
[0031]
Various adhesives can be used as the adhesive 5 for holding the glass part 3a and the covering part 3b of the
[0032]
Further, the metallized portion 3c of the
[0033]
As the
[0034]
Further, the
[0035]
Furthermore, the covering portion 3b of the
[0036]
Note that the
[0037]
Here, the manufacturing method of the optical fiber array which consists of the above-mentioned guide board |
[0038]
First, a
A holding
[0039]
Next, metallization is applied to the surface of the second V groove 1b of the
[0040]
Thereafter, solder is applied in advance to the second V groove 1b of the
[0041]
Then, the
[0042]
Next, an adhesive 5 is poured from the
[0043]
Thereafter, the adhesive 5 is applied between the flat portion 1c of the
[0044]
According to the above configuration, since the glass part 3a of the
[0045]
Further, the metallized portion 3c of the
[0046]
As described above, according to the optical fiber array of the present invention, it is possible to obtain an optical fiber array in which the alignment accuracy of the
[0047]
The optical fiber array obtained as described above can be used as an optical connector by bringing the end face of an optical fiber provided in another optical fiber array into contact with the end face of the
[0048]
The optical fiber array of the present invention is not limited to the above-described embodiment,
Various modifications are possible as long as they do not depart from the gist of the present invention. In the above-described embodiment, the
[0049]
A window 14 for filling the adhesive is formed on the
[0050]
Further, as shown in the exploded perspective view of FIG. 3, the
[0051]
【Example】
An embodiment of the present invention will now be described.
[0052]
First, an optical fiber array as shown in FIG. 1 is produced. The guide substrate was formed from silicon, eight first V grooves and second V grooves were formed, and Ni—Au metal was vapor deposited and metallized on the surface of the second V grooves.
[0053]
The holding plate was formed of Pyrex glass, provided with first, second, and third flat portions, and Ni—Au metal was vapor deposited and metallized on the second flat portions.
[0054]
Moreover, the metallized part was formed in the metallized part of the optical fiber to hold | maintain by carrying out vapor deposition metallization process of Ni-Au metal.
[0055]
And the glass part of an optical fiber is arrange | positioned in the 1st V groove | channel of 8 cores, it installs so that the end surface of an optical fiber may protrude a little from the end surface of an optical fiber array, and the Ni-- of optical fiber is set in the 2nd V groove of a guide board | substrate. Align the Au metal metallized part, align the Ni-Au metal formed on the second flat part of the pressing plate with the vapor-deposited metallized surface, airtightly fix it with Au-Sn solder, and UV light from the window part of the pressing plate A curable adhesive is poured to fix the core portion of the optical fiber, the guide substrate, and the holding plate.
[0056]
Thereafter, the flat portion of the guide substrate, the third flat portion of the pressing plate, and the coating portion of the optical fiber were fixed with an adhesive to produce a sample of the present invention.
[0057]
In contrast, a conventional optical fiber array sample as shown in FIG. 5 was prepared as a comparative example.
[0058]
First, a guide substrate and a holding plate are prepared in the same manner as described above, and a V-groove and a flat portion for holding an optical fiber are formed, and a Ni-Au metal is provided in a portion for holding a metallized portion on the tip side of the core of the optical fiber. The metallized portion was formed by metallizing Ni—Au metal on the tip side of the core of the optical fiber.
[0059]
Then, the optical fiber aligned with the guide substrate and the pressing plate were fixed to the metallized portion of the optical fiber with Au—Sn solder, and the covering portion behind the optical fiber was held with an adhesive to produce a comparative sample.
[0060]
In each sample, eight cores were arranged and adjusted so that the center-to-core distance at the center position of the optical fiber tip surface was 0.2498 to 0.2502 mm in the initial stage, and a thermal shock test was performed under the following conditions. The distance between the core wires at the center position of each optical fiber tip surface before and after the test was measured.
[0061]
The test conditions for the thermal shock test are temperatures from -40 ° C to + 85 ° C.
Time 70 minutes / cycle (upper limit temperature, lower limit temperature 30 minutes,
The number of cycles 200 results are shown in Table 1.
[0062]
In addition, in Table 1, the fluctuation value of the distance between the cores before and after the test of each sample is shown, and the maximum value among the distances obtained by measuring the seven values between the cores of each sample is displayed.
[0063]
[Table 1]
[0064]
From the results shown in Table 1, the optical fiber array sample of the conventional example has an average value of the fluctuation value between the core wires of 0.00312 mm, the variation is 0.002715 mm, and the positional deviation of 0.001 mm or more occurs in 7 out of 10 pieces. Yes.
[0065]
On the other hand, the optical fiber array sample of the present invention as shown in FIG. 1 has an average fluctuation value of 0.00014 mm and a variation of 0.000097 mm, and no deviation of 0.001 mm or more has occurred. It was found that there was no misalignment.
[0066]
【The invention's effect】
According to the optical fiber array of the present invention, the holding plate is provided with a window portion for filling the adhesive, the glass portion on the distal end side of the core wire from which the coating of the optical fiber has been removed is held by the adhesive, and the core wire root is provided. Since the metallized part is formed on the side and held by solder, it has excellent positional accuracy, and can be highly coupled with the optical fiber or light emitting / receiving element connected to the tip of the metallized part. Thus, the metallized portion of the optical fiber is soldered, so that the package and the optical fiber array can be hermetically sealed by the soldered portion when mounted on the package.
[0067]
Further, according to the optical fiber array of the present invention, since the guide substrate and the holding plate are provided with steps corresponding to the thicknesses of the metallized portion and the covering portion of the optical fiber, the metallized portion and the covering portion of the optical fiber are provided. According to thickness, it can align with high precision and it can prevent that a damage | wound etc. arise in an optical fiber.
[0068]
Furthermore, according to the method for manufacturing an optical fiber array of the present invention, the step of arranging the glass part and the metallized part of the optical fiber in the V groove of the guide substrate, and soldering in advance to the position corresponding to the metallized part of the optical fiber. A step of sandwiching the optical fiber by the applied pressing plate and melting and fixing the solder again, and a step of pouring an adhesive from the window portion of the pressing plate and bonding and fixing the glass portion of the optical fiber, the guide substrate and the pressing plate. Therefore, the glass portion of the optical fiber can be firmly fixed on the V-groove with high positional accuracy, and since the metallized portion is soldered, it can be hermetically sealed. In other words, a highly accurate optical fiber array can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1A is a perspective view showing an embodiment of an optical fiber array of the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view of FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing another embodiment of the optical fiber array of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing another embodiment of the optical fiber array of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a conventional optical fiber array.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a conventional optical fiber array.
[Explanation of symbols]
1: Guide substrate 1a: 1st V groove 1b: 2nd V groove 1c: Flat part 2: Holding plate 2a: 1st flat part 2b: 2nd flat part 2c: 3rd flat part 3: Optical fiber 3a: Glass part 3b: Cover part 3c: Metallized part 4: Window part 5: Adhesive 6: Solder
Claims (3)
上記光ファイバは、該光ファイバの被覆を除去した芯線先端側のガラス部を接着剤によって保持され、且つ上記光ファイバの芯線根元側に形成されたメタライズ部が半田により保持されるとともに、
上記押さえ板は、上記ガラス部と上記メタライズ部の境界部から上記光ファイバの芯線先端側に臨む位置に接着剤充填用の窓部を有することを特徴とする光ファイバアレイ。 An optical fiber, and a guide board having a groove for holding the optical fiber, an optical fiber array and a retainer plate for fixing from above the optical fiber,
The optical fiber, the glass portion on the front end side of the core wire from which the coating of the optical fiber is removed is held by an adhesive, and the metallized portion formed on the core base side of the optical fiber is held by solder,
The optical fiber array , wherein the pressing plate has a window portion for filling an adhesive at a position facing a front end side of the core of the optical fiber from a boundary portion between the glass portion and the metallized portion .
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