JP2005258051A - 光ファイバアレイ及び光ファイバアレイ用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ファイバの破損、応力集中を防止でき、かつ光ファイバの接着信頼性の高い光ファイバアレイ及び光ファイバアレイ用の基板を提供すること。
【解決手段】 光ファイバ４の裸部４１を載置して位置決めするＶ溝２６を、Ｖ溝２６が形成されるＶ溝形成部２１と光ファイバ４の被覆部４２を載置固定する平面部２２との間に形成される段差面２３側で、前記Ｖ溝２６αの開き角度θが徐々に広がるように形成されるとともに、前記Ｖ溝２６αの内壁面の表面粗さが最大高さＲｚ＝０．１μｍ以下に形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ファイバアレイ及び光ファイバアレイ用基板に関し、更に詳しくは、光ファイバを位置決めして固定し、光ファイバを他の光学機器などと接続するために用いられる光ファイバアレイ及びその光ファイバアレイ用として好適に用いることができる光ファイバアレイ用基板に関する。

光ファイバ同士あるいは光ファイバと他の光学機器等と接続するための部品として、例えば光ファイバアレイが用いられている。

図８は、従来一般の光ファイバアレイ１０１を示した外観斜視図であり、図８（ａ）は組立て前の状態を示し、図８（ｂ）は組立て後の状態を示す。従来一般の光ファイバアレイ１０１は、光ファイバ１０４を載置する基板１０２と、光ファイバ１０４を載置した基板１０２に装着する押さえ蓋１０３とを有する。基板１０２は、平板状の平面部１２２と、この平面部１２２より延設され、高さ方向寸法が高く台地状に形成されるＶ溝形成部１２１とを有し、平面部１２２とＶ溝形成部１２１との境界には段差面１２３が形成される。そしてＶ溝形成部１２１の上面１２５には、基板１０２の端面１２４（図８においては見えない背面側の面）から段差面１２３に至る断面がＶ字状の溝１２６が平行して複数形成される。

そして、光ファイバ１０４の先端近傍の被覆材を除去して裸の光ファイバ１４１を露出させ、この裸の部分を断面がＶ字状の溝１２６に整列載置し、上方から押さえ蓋１０３を被せて押圧することにより光ファイバ１０４の位置決めをする。これにより光ファイバ１０４は、断面がＶ字状の溝１２６の内壁面の２点と押さえ蓋１０３の下面の３点で位置決めされる。この後、基板１０２の段差面１２３あるいは端面１２４に現れる断面がＶ字状の溝１２６の開口部から、光ファイバ１０４、断面がＶ字状の溝１２６及び押さえ蓋１０３の間に形成される間隙に接着剤を注入する。接着剤は毛管作用によりこの間隙に浸入して充填され、光ファイバ１０４、基板１０２及び押さえ蓋１０３を一体に固着する。

更にこの後、Ｖ溝形成部１２１から平面部１２２へ延びる光ファイバ１０４の被覆材で覆われる部分１４２についても、光ファイバ１０４の被覆材で覆われる部分１４２の先端近傍を含むように接着剤を塗布等して、光ファイバ１０４を固定し保護する。

このような構成では、溝形成部１２１と平面部１２２との段差面１２３で接着剤の収縮などにより応力集中が発生して損失増加を生じる。また、光ファイバ１０４が段差面１２３のエッジ１２９に接触していることから、光ファイバ１０４に傷が付きやすく断線するおそれもある。

基板の段差面での光ファイバの損失増加や破損を防止するため、例えばこの段差面を凸状に湾曲した形状に形成する構成が提案されている（特許文献１参照）。そしてこの特許文献１には、具体的な形状の例として、Ｒ状に形成する構成が開示されている。この特許文献１に開示される構成によれば、段差面において光ファイバにかかる応力が緩やかに変化することになるため、応力集中を緩和することができる。また、光ファイバが上下左右に動いた場合には応力支点が移動するため、やはり応力集中を緩和できる。そして光ファイバへの応力集中を緩和することにより、損失増加や破損を防止できる。

しかしながら特許文献１に記載の構成では、光ファイバが基板の段差面のエッジに接触しているという構成は従来と同様である。このため、光ファイバアレイの組立て時において光ファイバを傷つけるおそれがある。また、組立て後においても、光ファイバと接着剤の熱膨張係数が相違すると、温度変化により光ファイバが動き、やはり段差面のエッジで傷を付けるおそれもある。

また、この構成では、接着剤を基板、押さえ蓋及び光ファイバの間隙に毛管作用を用いて浸透させているが、この間隙の横断面積が小さいため、気泡等が混入すると接着力が低下して基板が剥離するおそれもある。

更に、基板のＶ溝の内壁面や押さえ蓋など、光ファイバとの接触面の表面性状については何ら考慮がなされておらず、これらの表面性状のいかんによっては、光ファイバの表面に傷を付けるおそれもある。

特開２０００−２７５４７８号公報

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、光ファイバが基板や押さえ蓋のエッジに接触せず、光ファイバの表面に傷が付くことを防止できること、あるいは基板の段差部における応力集中を緩和して光ファイバを破損しないこと、あるいは接着剤を充填する間隙に気泡が生じないようにして接着性を高めること、あるいは光ファイバと基板あるいは押さえ蓋との接触面における傷を防止することができる光ファイバアレイ及び光ファイバアレイ用基板を提供することである。

前記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、光ファイバが装着される複数のＶ溝を有するＶ溝部が平面部より段差面を介して延設形成されるＶ溝基板と、該Ｖ溝基板の光ファイバが装着されるＶ溝部に被着されるファイバ押さえ蓋とからなり、これらのＶ溝基板及び／又はファイバ押さえ蓋の光ファイバとの接触面の表面粗さが最大高さＲｚで０．１μｍ以下であることを要旨とするものである。

ここで、請求項２に記載の発明のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が、平面部側に向かって徐々に広がっていることが好ましい。

また、請求項３に記載の発明のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の深さが、平面部側に向かって徐々に深くなっているものであっても良い。

請求項４に記載の発明は、光ファイバアレイ用基板であって、光ファイバが装着される複数のＶ溝を有するＶ溝部が平面部より段差面を介して延設形成されるＶ溝基板であって、該Ｖ溝基板の前記Ｖ溝部の光ファイバとの接触面の表面粗さが最大高さＲｚで０．１μｍ以下であることを要旨とするものである

ここで請求項５に記載の発明のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が、平面部側に向かって徐々に広がっていることが好ましい。

更に請求項６に記載のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が一定である部分を有することが好ましい。

また前期請求項４に記載の発明は、請求項７に記載のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の深さが、平面部側に向かって徐々に深くなっていること好ましい。

更に請求項８に記載のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の深さが一定である部分を有することが好ましい。

請求項９に記載の発明は、前記請求項４から請求項８に記載の発明において、光ファイバアレイ用基板はガラスモールドにより形成されていることを要旨とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、Ｖ溝基板やファイバ押さえ蓋の光ファイバが接触する面の表面粗さが、最大高さＲｚで０．１μｍ以下に形成されることから、光ファイバが接触しても、光ファイバの表面に傷が付きにくい。したがって光ファイバの破損や断線を抑制できる。

請求項２又は請求項３に記載の発明によれば、Ｖ溝に装着された光ファイバは、平面部との間に形成される段差面に向かうにつれて、徐々にＶ溝の表面から離れていくことになる。このため段差面での光ファイバの応力集中を緩和して損失増加を抑制することができる。また、段差面近傍では光ファイバがＶ溝の内壁面から浮いた状態になることから、光ファイバの表面が段差面のエッジに接触して傷が付くことが抑制される。このため、段差面で光ファイバが破損や断線することが防止される。

また、このような構成では、光ファイバ、Ｖ溝の内壁面及び押さえ蓋との間に形成される間隙は、段差面側に向かうにしたがってその断面積が大きくなる。このため、段差面側からこの間隙内に光ファイバとファイバ押さえ蓋を固定する接着剤を注入すると、接着剤が浸入しやすく、気泡の発生が抑制されて接着強が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、Ｖ溝基板やファイバ押さえ蓋の光ファイバが接触する面の表面粗さが、最大高さＲｚで０．１μｍ以下に形成されることから、このような基板を用いて光ファイバアレイを組み立てると、光ファイバが接触しても、光ファイバの表面に傷が付きにくい。したがって光ファイバの破損や断線を抑制できる。

請求項５に記載の発明によれば、Ｖ溝に装着された光ファイバは、平面部との間に形成される段差面に向かうにつれて、徐々にＶ溝の表面から離れていくことになる。このため段差面での光ファイバの応力集中を緩和して損失増加を抑制することができる。また、段差面近傍では光ファイバがＶ溝の内壁面から浮いた状態になることから、光ファイバの表面が段差面のエッジに接触して傷が付くことが抑制される。このため、段差面で光ファイバが破損や断線することが防止される。

そして、このような構成では、光ファイバ、Ｖ溝の内壁面及び押さえ蓋との間に形成される間隙は、段差面側に向かうにしたがってその断面積が大きくなる。このため、段差面側からこの間隙内に光ファイバとファイバ押さえ蓋を固定する接着剤を注入すると、接着剤が浸入しやすく、気泡の発生が抑制されて接着強が向上する。

ここで、請求項６に記載のように、前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が一定の部分を有すると、この部分で光ファイバの位置決めを行うことができる。このため、この部分以外でＶ溝の開き角度を変化させたとしても光ファイバの位置決め精度が悪化させることなく、請求項５に記載の発明の作用効果を奏することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。そしてこの場合において請求項８に記載のように、Ｖ溝の深さが一定である部分を有すると、この部分で光ファイバの位置決めを行うことができ、請求項６に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項９に記載のように、光ファイバアレイ用基板をガラスモールドにより形成すると、表面性状を均一で滑らかにして、表面粗さを最大高さＲｚで０．１μｍ以下に形成することが容易となる。また、一旦金型を製造すれば生産性を向上させることができ、研削加工等に比較して製造が容易である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態に係る光ファイバアレイの概略構造を示した外観模式図であり、図１（ａ）は組み付け前の状態を示した斜視図、図１（ｂ）は組み付け後の状態を示した斜視図である。

第１の実施の形態に係る光ファイバアレイ１αは、光ファイバ４を載置する基板２αと、この基板２αの上方から覆い被せて蓋をする押さえ蓋３とを有する。また、固定する光ファイバ４は、端部から所定の距離の間の被覆材を除去して裸の光ファイバ４１を露出させて用いる。図中の矢印ｍは光ファイバ４の裸部４１を載置する向きを、矢印ｎは押さえ蓋３を載置する向きを示す。以下、本明細書においては、光ファイバ４の被覆材で覆われた部分を「光ファイバの被覆部４２」と、被覆材を除去して露出させた部分を「光ファイバの裸部４１」と称する。

基板２αは、平板状に形成される平面部２２と、この平面部２２より延設され、高さ方向寸法が高く台地状に形成されるＶ溝形成部２１とを有し、この平面部２２とＶ溝形成部２１との境界には段差面２３が形成される。そしてＶ溝形成部２１の上面２５には、基板２αの端面２４（図１においては見えない背面側の面を指す）から段差面２３に至る複数のＶ字状の溝２６αが平行して形成される。本明細書においては、断面がＶ字状の溝を「Ｖ溝」と略して称する。このＶ溝２６αの詳細な形態については後述する。なお、図は模式図であって実際の形状寸法を示したものではない。また、Ｖ溝２６αの条数も図に示す６条に限られるものではなく、単数から５条以下、あるいは７条以上であっても良い。

押さえ蓋３は略方形の板状に形成され、基板２αのＶ溝形成部２１の上面２５に載置して蓋をする部材である。その形状寸法は、基板２αのＶ溝形成部２１の形状寸法と略同一に形成される。そしてＶ溝形成部２１の上面２５に載置した場合において、Ｖ溝形成部２１の上面２５と対向する面３２（図１においては見えない下側の面、以下「装着面」と称する）の辺の端縁のうち、少なくとも基板２の段差面２３と対向する辺の端縁３１は、拡大図に示すように、隅部が鋭くない形状、具体的には例えば円弧状に形成される。

この基板２α及び押さえ蓋３は、熱膨張係数が固定する光ファイバ４と同一あるいは近似する材料から形成されることが好ましい。具体的には、例えば石英ガラスやパイレックス（登録商標）ガラスなどのガラス、あるいはセラミックス等が挙げられる。

また、基板２α及び押さえ蓋３の少なくとも光ファイバ４と接触する面、具体的には基板１αのＶ溝２６αの内壁面及び押さえ蓋３の装着面３２は、表面粗さ（最大高さ）Ｒｚが０．１μｍ以下に形成される。最大高さＲｚを０．１μｍ以下とすることにより、光ファイバ４の裸部４１がＶ溝２６αの内壁面や押さえ蓋３の装着面３２に接触しても、光ファイバ４の裸部４１の表面に傷がつくことが抑制できる。また、間隙内への接着剤の流れ性も良くなることから、信頼性の高い光ファイバアレイ１α及び光ファイバアレイ用基板２αを製造することができる。

このため、これら基板２α及び押さえ蓋３は、ガラスモールドにより形成されることが好ましい。ガラスモールドによれば、表面性状を均一で滑らかに形成することができるため、表面粗さＲｚを０．１μｍ以下に形成しやすい。なお、ガラスモールドでは金型コストはかかるものの、一旦金型を作製すればよいため、生産性の問題が生じることはない。一方、従来一般には砥石を用いた研削加工により製造されているが、研削加工は高度の制御を要する精密加工となり、生産性が良くない。また、研削加工では、加工面にチッピングが生じやすいため、光ファイバ４の裸部４１の表面に傷を付けやすい。

次いで、Ｖ溝形成部２１に形成されるＶ溝２６αについて説明する。図２（ａ）は、Ｖ溝形成部２１を示した部分拡大図である。第１の実施形態では、Ｖ溝２６αの開き角度θが、基板２αの端面２４の側に比較して段差面２３の側の方が大きく形成される。具体的には、基板２αの端面２４から所定の距離、例えば基板２αの端面２４からＶ溝形成部２１の中央近傍までの間は一定で、Ｖ溝２６αは直線状に形成される。一方、基板２αの段差面２３から所定の距離、例えば段差面２３からＶ溝形成部２１の中央近傍までの間は、中央近傍から段差面２３に向かうに従って徐々に滑らかに大きくなるように形成される。なお、図中において符号Ｘ_αは開き角度θが変化する部分を示している。また、図に示す例においては、Ｖ溝形成部２１の上面２５からＶ溝の溝底２８αまでの寸法は、Ｖ溝２６αの全長にわたり一定に形成される。なお、光ファイバ４の裸部４１の位置決めは、Ｖ溝２６αの開き角度θが一定に形成される部分で行われる。

図２（ｂ）はＶ溝２６αの軸線方向に沿った断面形状の変化を示した図であり、具体的には、断面Ａは図２（ａ）に示したａ−ａ線断面、断面Ｂはｂ−ｂ線断面、断面Ｃはｃ−ｃ線断面の各断面におけるＶ溝２６αの断面形状を示し、光ファイバ４の裸部４１の位置も併せて示している。図に示すように、各断面線でのＶ溝２６αの開き角度θの大小関係は、（断面Ａの開き角度θ_Ａ）＜（断面Ｂの開き角度θ_Ｂ）＜（断面Ｃの開き角度θ_Ｃ）、となる。

このような形態では、Ｖ溝形成部２１の上面２５から溝底２８αまでに深さ寸法がＶ溝２６αの全長に亘って一定とすれば、光ファイバ４（光ファイバ４の裸部４１）の配列ピッチが小さく、Ｖ溝２６αの頂部２７αが先鋭状となる場合には、Ｖ溝２６αの開き角度θが大きくなるに従ってＶ溝２６αの頂部２７αが次第に低くなる。そして、頂部２７αから溝底２８αまでの高さ寸法Ｉが、Ｉ_Ａ、Ｉ_Ｂ、Ｉ_Ｃの順に低くなり、頂部２７αと溝底２８αの高さが近づいてＶ溝２６αが浅くなる形態となる。一方、光ファイバ４（光ファイバ４の裸部４１）の配列ピッチが大きく、Ｖ溝２６αの頂部２７αが平坦となる場合には、開き角θが変化する部分Ｘ_αに示すように、Ｖ溝２６αの間の平坦な部分（すなわちＶ溝形成部２１の上面２５）が段差面２３に向かうにつれて徐々に狭くなる形状となる。

このような構成を有する光ファイバアレイ１αの組立て操作は次のとおりである。図３は、組立後の光ファイバアレイ１αの部分断面図であり、（ａ）は光ファイバ４の軸線方向に直角に切断した断面図、（ｂ）は光ファイバ４の軸線方向に平行に切断した断面図である。

まず光ファイバ４の裸部４１をＶ溝２６に、光ファイバ４の被覆部４２を平面部２２に載置する。そして光ファイバ４の裸部４１の上方から押さえ蓋３を載置して光ファイバ４の位置決めをする。覆い被せた押さえ蓋３を矢印ｑの向き押圧すると、光ファイバ４の裸部４１の外周面がＶ溝２６αの内壁面の２点と押さえ蓋３の装着面３２の１点の合計３点（実際には点ではなく線）に当接して位置決めされる。

光ファイバ４の裸部４１を位置決めした状態で、基板２αの段差面２３から接着剤５を注入する。注入した接着剤５は、毛管作用によって、光ファイバ４の裸部４１、Ｖ溝２６αの内壁面及び押さえ蓋３の装着面３２の間に形成される間隙に浸入して充填される。そして接着剤が固化すると、光ファイバ４の裸部４１、基板２α及び押さえ蓋３が一体化する。なお、組立て操作時においては、押さえ蓋３は光ファイバ４の裸部４１を位置決めできる程度に軽く押圧し、接着剤５により接着して一体化した後は押圧力を開放する。

この間隙に充填する接着剤としては、例えば硬化前の粘度が２．０Ｐａ・ｓ程度の紫外線硬化型エポキシ樹脂系接着剤を適用できる。

Ｖ溝２６αに収納された光ファイバ４の裸部４１が接着剤５により固定された後、光ファイバ４の被覆部４２にも接着剤を塗布等し、光ファイバ４の被覆部４２を基板２αに固定する。

図３から明らかなように、Ｖ溝２６αをこのような形状に形成すると、Ｖ溝形成部２１の中央近傍から段差面２３の側に向かうにしたがって、光ファイバ４の裸部４１はＶ溝２６αの内壁面から徐々に離れ、段差面２３でＶ溝２６αの内壁面から浮いた状態となる。また、押さえ蓋３の装着面３２の段差面２３側の端縁を円弧状に形成することにより、光ファイバ４の裸部４１が押さえ蓋３の端縁のエッジと接触することもなくなる。このため、組立て操作時や温度変化による接着剤の膨張収縮等により光ファイバ４の裸部４１が上下左右に移動したとしても、光ファイバ４の裸部４１の表面が段差面２３のエッジ２９に接触することはなく、段差面２３のエッジ２９で傷が付くことが防止できる。また、段差面２３が緩やかに変化するため、光ファイバ４の被覆部４２に塗布等される接着剤による応力集中を軽減し、損失増加を防止できる。

なお、光ファイバ４の裸部４１の位置決めはＶ溝２６αの開き角度θが一定に形成される部分で行われる。

また、段差面２３における間隙の開口部面積が大きく、基板２αの端面２４に向かって徐々に断面積が小さくなることから、段差面２３から接着剤が浸入しやすくなる。このため、接着剤５を段差面２３の側から基板２の端面２４に向けて毛管作用により浸入させることにより、間隙内に気泡が生じることなくスムーズに接着剤を充填することができ、接着力の低下を防止できる。

更に、Ｖ溝２６αの内壁面及び押さえ蓋３の装着面の表面粗さＲｚ＝０．１μｍ以下とすることにより、光ファイバの装着面において光ファイバに傷が付くことが防止できる。

次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態に係る光ファイバアレイ用の基板のＶ溝形成部の構成を示した図である。なお、第２の実施形態に係る光ファイバアレイ１β及び光ファイバアレイ用の基板２βは、第１の実施の形態に係る光ファイバアレイ及び光ファイバアレイ用の基板とはＶ溝形成部の形態が異なるのみであり、その他は略同一の構成を有する。したがって、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して用い、詳細な説明は省略する。

図４（ａ）は、第２の実施形態に係る基板２βのＶ溝形成部２１の部分斜視図である。この図に示すように、Ｖ溝形成部２１の上面２５からＶ溝２６βの溝底２８βまでの深さ寸法は、基板２βの端面２４の側に比較して段差面２３の側が深く形成される。この図４に示す例は、Ｖ溝２６βの開き角度θは軸線方向にわたって一定とし、Ｖ溝形成部２１の上面２５から溝底２８βまでの深さ寸法は次第に大きくなるように形成される。具体的には、基板２βの端面から所定の距離、例えば基板２βの端面からＶ溝形成部２１の中央近傍までの間は一定で、Ｖ溝２６βは直線状に形成される。一方、Ｖ溝形成部２１の中央近傍から段差面２３までの間は、段差面２３の側に向かうに従って徐々に滑らかに深くなるように形成される。図４中の符号Ｘ_βは溝底２６βの深さ位置が変化する部分を示す。

なお、光ファイバ４の裸部４１の位置決めは、Ｖ溝形成部２１の上面２５からＶ溝２６βの溝底２８βまでの深さが一定に形成される部分で行われる。

このような形態においては、光ファイバ４の配列ピッチが小さく、Ｖ溝２６βの頂部２７βが先鋭形状となる場合には、段差面２３の側に向かうに従って（言い換えると上面２５から溝底２８βまでの深さ寸法が大きくなるに従って）、頂部２７βの高さもＶ溝形成部２１の上面２５から次第に低くなる。ただし、頂部２７βから溝底２８βまでの深さ寸法はほぼ一定のままで、Ｖ溝２６βの横断面積もほぼ一定である。一方、光ファイバ４の裸部４１の配列ピッチが大きく、頂部２７βが平坦となる場合には、Ｖ溝２６βの深さが変化する部分Ｘ_βに示すように、頂部の平坦な部分（すなわちＶ溝形成部２１の上面２５）の幅が、段差面２３の側に向かうに従って徐々に狭くなる形状となる。

図４（ｂ）は光ファイバの軸線方向に沿ったＶ溝の断面形状の変化を模式的に示した断面図であり、それぞれ断面Ｄは図４（ａ）のｄ−ｄ線断面、断面Ｅは同じくｅ−ｅ線断面、断面Ｆは同じくｆ−ｆ線断面におけるＶ溝２６βの深さ方向の位置及び断面形状を示し、併せて光ファイバ４の裸部４１の位置を示す。図４（ｂ）に示すように、各断面線におけるＶ溝２６βの開き角度θは一定であるが、Ｖ溝形成部２１の上面２５から溝底２８βまでの深さＨは、（断面Ｄにおける深さＨ_Ｄ）＜（断面Ｅにおける深さＨ_Ｅ）＜（断面Ｆにおける深さＨ_Ｆ）、という関係を有する。

このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、段差面２３の側に向かうに従ってＶ溝２６βの内壁面と押さえ蓋３の装着面３２との間隔が次第に拡大する。このため、光ファイバ４の裸部４１はＶ溝２６βの内壁面から徐々に離れ、段差面２３においてはＶ溝２６βの内壁面から浮いた状態となる。また、段差面２３に対応する押さえ蓋３の装着面３２の辺の端縁を円弧状に形成することにより、光ファイバ４の裸部４１が押さえ蓋３の端縁と接触することもなくなる。このため、組立て操作時や温度変化による接着剤の膨張収縮等により光ファイバ４の裸部４１が上下左右に移動したとしても、光ファイバ４の裸部４１の表面が段差面２３のエッジ２９に接触せず、傷が付くことが防止される。なお、光ファイバ４の裸部４１の位置決めはＶ溝２６βの深さＨが一定の直線状の部分で行われる。

また、光ファイバ４の裸部４１、Ｖ溝２６βの内壁面及び押さえ蓋３の装着面３２の間に形成される間隙の断面積は、段差面２３での開口部が大きく、基板２βの端面２４側に向かって徐々に小さくなることから、段差面２３から接着剤が浸入しやすくなる。このため、接着剤を段差面２３から基板２βの端面２４に向けて毛管作用により浸入させることにより、間隙内に気泡が生じることなくスムーズに接着剤を充填することができ、接着力の低下を防止できる。

このほか、従来技術と同様に段差面が緩やかに変化するため、被覆部及び被覆部載置部に塗布等される接着剤による応力集中を緩和し、損失増加を防止することができる。

次いで、本発明の実施例について説明する。図５（ａ）は、ガラスモールドにより作製された本発明の実施例に係る基板のＶ溝の顕微鏡写真、図５（ｂ）は研削加工により作製された基板のＶ溝の内壁面の顕微鏡写真である。図より明らかなように、研削加工で作製された基板のＶ溝の表面は微細な凹凸が多く、光ファイバの裸部が接触すると、この凹凸により傷が付きやすいものと考えられる。これに対しガラスモールドにより作製された本発明に係る基板は、Ｖ溝の表面が滑らかであり、光ファイバの裸部が接触しても傷が付きにくいものと考えられる。

図６（ａ）は、ガラスモールドにより作製された本発明に係る基板のＶ溝の表面プロフィールを、図６（ｂ）は研削加工により作製された基板のＶ溝の表面プロフィールを示す。この図から明らかなように、本発明に係る基板のＶ溝の表面粗さ（最大高さ）Ｒｚは、０．１以下にある。これに対し、研削加工により作製された基板のＶ溝の内壁面の表面粗さ（最大高さ）Ｒｚは、約０．５μｍである。

なお、これら表面プロフィールの測定条件は次のとおりである。測定にはｖｅｅｃｏ Ｊａｐａｎ社製の触針式表面性状測定器（型番：ＤＥＫＴＡＫ−３０３０）を用いた。触針はダイヤモンド製で先端曲率半径は１２．５μｍである。測定距離は１５μｍとし、測定時の針圧は２０ｍｇとしている。

これらの基板を用いて、本発明の効果を検証する実験を行った。図７は、本発明の効果を検証する実験の概略を示した模式図である。図に示すように、光ファイバ４を基板２のＶ溝２６に載置し、段差面２３からＬ＝１００ｍｍ突出させる。そして光ファイバ４を矢印ｐに示すように左右に１回ずつ振り、光ファイバ４が断線に至るまでの回数を計測する。ここで、光ファイバ４の振れ角ηは２２．５ｄｅｇとし、光ファイバ４を振る回数は最大で２０回とした。

表１は、検証実験の結果を示す。なお、Ｖ溝形状の効果及びＶ溝内壁面の表面性状の効果を検証するため、比較例として、研削加工で作製した従来形状の基板と、ガラスモールドで作製した従来形状の基板を用いた。実験はそれぞれ１０回ずつ行っている。研削加工により作製した従来形状の基板では、平均０．６回で断線し、ガラスモールドにより作製した従来形状の基板では平均１３．７回で断線した。これに対し本発明の実施例では、２０回以内に断線することはなかった。

このように、研削加工で形成された表面粗さＲｚの大きい従来形状の基板は、光ファイバが断線しやすい。また、ガラスモールドで作製して表面粗さを小さくした従来形状の基板では、断線に至る回数が増加するが、本発明に係る基板には及ぶものではない。このことから、基板を本発明に係る形状とし、Ｖ溝内壁面の表面粗さＲｚを０．１μｍ以下とすることにより、光ファイバが基板の段差面で破損しにくくなることが確認された。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。例えば、上記第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせた構成としても良い。すなわち、Ｖ溝形成部の段差面側に向かうにつれて、Ｖ溝の開き角度θ及びＶ溝の深さが共に次第に大きくなるなるように形成してもよい。このような構成によれば、Ｖ溝の形状は多少複雑になるものの、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

第１の実施の形態に係る光ファイバアレイの外観模式図であり、（ａ）は組立て前の状態を示した分解斜視図、（ｂ）は組立て後の状態を示した結合斜視図である。 第１の実施の形態に係る光ファイバアレイ用の基板のＶ溝形成部の構成を示した図であり、（ａ）はＶ溝形成部の部分拡大図、（ｂ）はＶ溝の断面形状を模式的に示した断面図である。 組立て後の光ファイバの位置状態を示した図であり、（ａ）はＶ溝形成部を光ファイバの軸線に直角に切断した断面図、（ｂ）はＶ溝形成部を光ファイバの軸線方向に平行に切断した断面図である。 第２の実施の形態に係る光ファイバアレイ用の基板のＶ溝形成部の構成を示した図であり、（ａ）はＶ溝形成部の部分拡大図、（ｂ）はＶ溝の断面形状を模式的に示した断面図である。 （ａ）は本発明に係る基板のＶ溝の顕微鏡写真、（ｂ）は研削加工により作製された基板のＶ溝の顕微鏡写真である。 （ａ）は本発明に係る基板のＶ溝の内壁面の表面プロフィール、（ｂ）は研削加工により作製された基板のＶ溝の内壁面の表面プロフィールである。 本発明の効果を検証する実験を模式的に示した図である。 従来一般の光ファイバアレイの外観模式図であり、（ａ）は組立て前の状態を示した分解斜視図、（ｂ）は組立て後の状態を示した結合斜視図である。

符号の説明

１α 第１の実施形態に係る光ファイバアレイ
２α 第１の実施形態に係る基板
３ 押さえ蓋
４ 光ファイバ
２１ Ｖ溝形成部
２２ 平面部
２３ 段差面
２４ 端面
２５ 上面
２６α 第１の実施形態に係るＶ溝
２７α 第１の実施形態に係るＶ溝の頂部
２８α 第１の実施形態に係るＶ溝の溝底
２９ 段差面のエッジ
３１ 段差面に対応する端縁
３２ 装着面
４１ 裸ファイバ
４２ 被覆ファイバ
Ｘα 第１の実施形態に係るＶ溝断面形状の変化部分

Claims (9)

1. 光ファイバが装着される複数のＶ溝を有するＶ溝部が平面部より段差面を介して延設形成されるＶ溝基板と、該Ｖ溝基板の光ファイバが装着されるＶ溝部に被着されるファイバ押さえ蓋とからなり、これらのＶ溝基板及び／又はファイバ押さえ蓋の光ファイバとの接触面の表面粗さが最大高さＲｚで０．１μｍ以下であることを特徴とする光ファイバアレイ
2. 前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が、平面部側に向かって徐々に広がっていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ
3. 前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の深さが、平面部側に向かって徐々に深くなっていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ
4. 光ファイバが装着される複数のＶ溝を有するＶ溝部が平面部より段差面を介して延設形成されるＶ溝基板であって、該Ｖ溝基板の前記Ｖ溝部の光ファイバとの接触面の表面粗さが最大高さＲｚで０．１μｍ以下であることを特徴とする光ファイバアレイ用基板
5. 前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が、平面部側に向かって徐々に広がっていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバアレイ用基板
6. 前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の開き角度が一定である部分を有することを特徴とする請求項５に記載の光ファイバアレイ用基板
7. 前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の深さが、平面部側に向かって徐々に深くなっていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバアレイ用基板
8. 前記Ｖ溝基板に形成されるＶ溝の深さが一定である部分を有することを特徴とする請求項７に記載の光ファイバアレイ用基板
9. 前記請求項４から請求項８に記載の光ファイバアレイ用基板はガラスモールドにより形成されていることを特徴とする光ファイバアレイ用基板