JP2008076795A

JP2008076795A - Optical fiber array

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Publication number: JP2008076795A
Application number: JP2006256792A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakano; 義昭中野; Noriyoshi Hiroi; 典良広井
Original assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; University of Tokyo NUC
Current assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; University of Tokyo NUC
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2008-04-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber array suppressing stress applied to an optical fiber without using a stress suppressing part. <P>SOLUTION: The optical fiber array comprises m (m is a natural number not including 0) optical fibers and a guide board for optical fiber arrangement, wherein at least m grooves are formed on a surface of the guide board. The grooves are formed in parallel at a constant pitch P1 at one end side of the guide board, and are gradually narrowed toward the other end side of the guide board that is the opposite side of the one end side. The optical fibers are arranged in the grooves, respectively, m optical fibers are arranged at the pitch P1 at the one end side of the guide board, and arranged at the other end side at a pitch P2 smaller than the pitch P1. The optical fibers arranged in the grooves are fixed in the grooves with ultraviolet curing resin. The ultraviolet curing resin is annealed after the fixation at a temperature within the glass transition temperature of the ultraviolet curing resin ±50°C and within the time not less than 5 minutes and not more than 120 minutes. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光素子と光ファイバとを直接、且つ、低損失で光学的に結合することが可能な光ファイバアレイに関するものである。 The present invention relates to an optical fiber array capable of optically coupling an optical element and an optical fiber directly and with low loss.

近年、インターネットが爆発的に普及している中、これに伴い通信回線のトラフィック量が激増している。このトラフィック量を激増させている膨大なデータを処理する高速大容量通信方式として、１本の光ファイバに波長の異なる複数の光を伝送させる波長分割多重（Wavelength Division Multiplex : WDM）通信システムが実用化されている。また、現在でも通信システムの低コスト化・高信頼化に向けて、世界中で研究開発が行われている。更に、将来的には光信号の増減を感知し、複数ある信号経路を瞬間的に切り替えるための全光スイッチ等も精力的に研究されている。 In recent years, with the explosion of the Internet, the traffic volume of communication lines has increased dramatically. A Wavelength Division Multiplex (WDM) communication system that transmits multiple light beams with different wavelengths to a single optical fiber is put to practical use as a high-speed and large-capacity communication system that processes enormous amounts of data that is increasing traffic volume. It has become. At present, research and development are being carried out all over the world to reduce the cost and reliability of communication systems. Further, in the future, all-optical switches and the like for detecting an increase / decrease of an optical signal and switching a plurality of signal paths instantaneously have been energetically studied.

そのような通信システムに使用される光モジュールには、アレイ状の送信素子や受信素子（以下、送信アレイ又は受信アレイと云う）が搭載されており、この送信アレイとして発光ダイオードアレイを用いた光素子が、また受信アレイにはPINフォトダイオードアレイを用いた光素子がそれぞれ開発されている。 An optical module used in such a communication system is equipped with an array of transmitting elements and receiving elements (hereinafter referred to as a transmitting array or a receiving array), and light using a light emitting diode array as the transmitting array. An optical element using a PIN photodiode array as a receiving array and a receiving array has been developed.

最も一般的な光ファイバは、クラッド径が125μｍ、被覆径が250μｍのものであり、これらの光ファイバを一列に配列させる場合には、被覆径に合わせて250μｍ以上のピッチで配列する。また、テープ型光ファイバ（複数の光ファイバがコア軸を互いに平行にして一列に配列された状態で、一体的に被覆されたアレイ状の光ファイバ）が用いられることもある。このテープ型光ファイバは、通常、各光ファイバの被覆径に合わせて配列されており、各光ファイバが250μｍ以上のピッチで配列される。 The most common optical fiber has a cladding diameter of 125 μm and a coating diameter of 250 μm. When these optical fibers are arranged in a line, they are arranged at a pitch of 250 μm or more according to the coating diameter. Tape-type optical fibers (arrayed optical fibers that are integrally coated with a plurality of optical fibers arranged in a line with their core axes parallel to each other) may be used. The tape type optical fibers are usually arranged in accordance with the coating diameter of each optical fiber, and each optical fiber is arranged at a pitch of 250 μm or more.

ところで、前述した従来の光モジュールには、小型化および高密度化が求められているため、アレイ状の光ファイバの配列ピッチに対して、送信アレイや受信アレイといった光素子の配列ピッチをより小さく設計する必要がある。このような場合、光ファイバを送信アレイや受信アレイに結合させるために、複数の光ファイバを250μｍよりも小さいピッチで配列することが要求される。複数の光ファイバの被覆部では、ピッチが一定であっても、送信アレイや受信アレイと結合させる光ファイバの端部では、被覆部とは異なるピッチで配列する必要がある。従って図２４に示すような、一端側の溝ピッチをテープ型光ファイバ101のピッチに合致させ、他端側の溝ピッチを送信アレイのピッチに合致させたピッチ変換可能な光ファイバ103を、一対の基板104、104間に挟持した光ファイバアレイ100が考案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。 By the way, since the conventional optical module described above is required to be downsized and densified, the arrangement pitch of the optical elements such as the transmission array and the reception array is made smaller than the arrangement pitch of the arrayed optical fibers. Need to design. In such a case, in order to couple the optical fiber to the transmission array or the reception array, it is required to arrange a plurality of optical fibers at a pitch smaller than 250 μm. Even if the pitch of the covering portions of the plurality of optical fibers is constant, it is necessary to arrange the ends of the optical fibers to be coupled to the transmission array and the receiving array at a pitch different from that of the covering portion. Therefore, as shown in FIG. 24, a pair of optical fibers 103 capable of pitch conversion in which the groove pitch on one end side is matched with the pitch of the tape-type optical fiber 101 and the groove pitch on the other end side is matched with the pitch of the transmission array. An optical fiber array 100 sandwiched between the substrates 104 and 104 has been devised (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平０５−１８８２３６号公報（第２−３頁、第１図）JP 05-188236 A (page 2-3, FIG. 1) 特開平１０−７８５１４号公報（第３−４頁、第１図）Japanese Patent Laid-Open No. 10-78514 (page 3-4, FIG. 1)

しかしながら、図２４のように光ファイバを直接ピッチ変換させた光ファイバアレイ100では、一端側と他端側とでピッチが変わるように光ファイバの一部を曲げることで変形させている。このため、変形箇所の光ファイバに応力が加わって光ファイバの破損を招き易くなり、この点が直接ピッチ変換可能な光ファイバアレイの実用化を阻む課題となっていた。そこで、光ファイバに加わる応力を抑制した構造の光ファイバアレイが提案されている（例えば、特許文献３参照）。 However, in the optical fiber array 100 in which the optical fiber is directly pitch-converted as shown in FIG. 24, the optical fiber is deformed by bending a part of the optical fiber so that the pitch is changed between the one end side and the other end side. For this reason, stress is applied to the optical fiber at the deformed portion and the optical fiber is easily damaged, and this point is a problem that impedes the practical application of the optical fiber array capable of direct pitch conversion. Thus, an optical fiber array having a structure in which stress applied to the optical fiber is suppressed has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開２００５−１４８６１６号公報（第６−13頁、第１図）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-148616 (page 6-13, FIG. 1)

図２５は、応力緩和を図った光ファイバアレイの一例を示す三面図である。光ファイバアレイ105の支持基板106には、光ファイバ107の基部107aを広いピッチP1で配列させる保持溝106aと、先端部107cおよびその近傍を狭いピッチP2で配列させる保持溝106bが設けられ、両保持溝106a、106b間にピッチ変換用の空間106cが設けられている。光ファイバ107の基部107aと先端部107cおよびその近傍との間の中間部（ピッチ変換部）が、応力緩和部材108によって支持基板106に押し付けられて応力が抑制される。その状態で、先端部107cおよびその近傍が、押さえ部材109と支持基板106との間に挟み込まれて固着される。 FIG. 25 is a three-view diagram illustrating an example of an optical fiber array in which stress relaxation is performed. The support substrate 106 of the optical fiber array 105 is provided with a holding groove 106a for arranging the base portion 107a of the optical fiber 107 with a wide pitch P1, and a holding groove 106b for arranging the tip portion 107c and the vicinity thereof with a narrow pitch P2. A pitch conversion space 106c is provided between the holding grooves 106a and 106b. An intermediate portion (pitch conversion portion) between the base portion 107a and the distal end portion 107c of the optical fiber 107 and the vicinity thereof is pressed against the support substrate 106 by the stress relaxation member 108, and the stress is suppressed. In this state, the distal end portion 107c and the vicinity thereof are sandwiched and fixed between the pressing member 109 and the support substrate 106.

このように、光ファイバ107のピッチ変換部が、応力緩和部材108によって支持基板106上に押し付けられて固定されているため、光ファイバ107に加わる応力が応力緩和部材108によって抑えられて小さくなる。 As described above, since the pitch converting portion of the optical fiber 107 is pressed and fixed on the support substrate 106 by the stress relaxation member 108, the stress applied to the optical fiber 107 is suppressed by the stress relaxation member 108 and becomes small.

しかし、図２５の光ファイバアレイの応力抑制方法では、光ファイバアレイの構成部品とは別に、応力緩和用の部品（応力緩和部材108）が必要となるため、前記した光ファイバアレイへの要求項目の一つである、小型化（及び高密度化）に逆行することとなる。そこで応力緩和用の別部品を使わずに光ファイバのピッチ変換部を固定する手段として、接着剤によるピッチ変換部の固定が最も一般的に用いられる。 However, the stress suppression method for the optical fiber array of FIG. 25 requires a stress relaxation component (stress relaxation member 108) in addition to the components of the optical fiber array. It goes against the miniaturization (and higher density) which is one of the above. Therefore, as a means for fixing the pitch conversion part of the optical fiber without using a separate part for stress relaxation, fixing of the pitch conversion part by an adhesive is most commonly used.

しかしながら、接着剤による固定手段では、接着剤を硬化させてピッチ変換部を固定するため、硬化後に、接着剤の内部に硬化に伴う応力が発生する。この応力がピッチ変換部の光ファイバに加わると、光ファイバの全周に亘って不均一な荷重が光ファイバに掛かり、光ファイバの破損や，光ファイバの曲げに伴う伝搬損失を引き起こす原因となる。従って、別部品を使用することなく、ピッチ変換部の光ファイバの固定時における応力を如何に抑制するかが、直接ピッチ変換を行う光ファイバアレイの実用化への課題であった。 However, in the fixing means using the adhesive, since the adhesive is cured to fix the pitch conversion portion, a stress accompanying the curing is generated inside the adhesive after the curing. When this stress is applied to the optical fiber of the pitch converter, a non-uniform load is applied to the optical fiber over the entire circumference, causing damage to the optical fiber and propagation loss due to bending of the optical fiber. . Therefore, how to suppress the stress at the time of fixing the optical fiber of the pitch converter without using another component is a problem for practical application of an optical fiber array that performs direct pitch conversion.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は応力抑制用の別部品を用いることなく、光ファイバに加わる応力を抑制した光ファイバアレイを提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an optical fiber array in which stress applied to an optical fiber is suppressed without using a separate component for stress suppression.

本発明の請求項１記載の発明は、光ファイバアレイが
ｍ本（ｍ：０を含まない自然数）の光ファイバと、
ｍ本の光ファイバを配列するためのガイド基板を備え、
前記ガイド基板の面上には、ｍ本の前記光ファイバを配列するために、少なくともｍ本の溝が形成され、
前記溝は、前記ガイド基板の一端側では、一定のピッチP1で平行に形成されると共に、前記ガイド基板の一端側の反対側である前記ガイド基板の他端側に向かって、全ての前記溝が形成され、更に、前記ガイド基板の他端側に向かうにつれて、前記ピッチP1は漸次狭められて形成され、
前記溝の各々に前記光ファイバが配列されて、前記ｍ本の光ファイバが、前記ガイド基板の一端側では前記ピッチP1で配列されると共に、前記ガイド基板の他端側では前記ピッチP1より狭いピッチP2で配列され、
更に、前記溝に配列された前記光ファイバが、紫外線硬化樹脂で前記溝内に固定されると共に、
固定後に、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度±50℃の範囲内の温度と、５分以上120分以下の時間で、前記紫外線硬化樹脂にアニーリングが施されることを特徴とする光ファイバアレイである。 The invention according to claim 1 of the present invention is such that the optical fiber array has m optical fibers (m is a natural number not including 0),
a guide substrate for arranging m optical fibers;
On the surface of the guide substrate, at least m grooves are formed in order to arrange the m optical fibers.
The grooves are formed in parallel at a constant pitch P1 on one end side of the guide substrate, and all the grooves are directed toward the other end side of the guide substrate that is opposite to the one end side of the guide substrate. Is formed, and further toward the other end side of the guide substrate, the pitch P1 is formed to be gradually narrowed,
The optical fibers are arranged in each of the grooves, and the m optical fibers are arranged at the pitch P1 on one end side of the guide substrate and narrower than the pitch P1 on the other end side of the guide substrate. Arranged at pitch P2,
Further, the optical fibers arranged in the groove are fixed in the groove with an ultraviolet curable resin,
An optical fiber array, wherein the ultraviolet curable resin is annealed at a temperature within a range of ± 50 ° C. of the ultraviolet curable resin after fixing and a time of 5 minutes to 120 minutes. is there.

更に、本発明の請求項２記載の発明は、前記アニーリングの温度が、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度±10℃の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバアレイである。 Further, in the invention according to claim 2 of the present invention, the annealing temperature is set within a range of ± 10 ° C. of glass transition temperature of the ultraviolet curable resin. It is.

更に、本発明の請求項３記載の発明は、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度が70℃以上180℃以下であり、
前記アニーリングの温度が20℃以上230℃以下に設定されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバアレイである。 Further, in the invention according to claim 3 of the present invention, the glass transition temperature of the ultraviolet curable resin is 70 ° C. or higher and 180 ° C. or lower,
The optical fiber array according to claim 1, wherein the annealing temperature is set to 20 ° C or higher and 230 ° C or lower.

更に、本発明の請求項４記載の発明は、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度が70℃以上170℃以下であり、
前記アニーリングの温度が60℃以上180℃以下に設定されることを特徴とする請求項２記載の光ファイバアレイである。 Further, in the invention according to claim 4 of the present invention, the ultraviolet curable resin has a glass transition temperature of 70 ° C. or higher and 170 ° C. or lower,
The optical fiber array according to claim 2, wherein the annealing temperature is set to 60 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.

更に、本発明の請求項５記載の発明は、前記アニーリングの時間が、30分以上60分以下の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光ファイバアレイである。 Furthermore, in the invention according to claim 5 of the present invention, the annealing time is set within a range of 30 minutes to 60 minutes, and the optical fiber according to any one of claims 1 to 4 It is an array.

更に、本発明の請求項６記載の発明は、前記アニーリングを施した前記紫外線硬化樹脂を、10分以上120分以下の範囲内で、アニーリングの温度から室温まで徐冷することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光ファイバアレイである。 Furthermore, the invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that the UV-cured resin subjected to the annealing is gradually cooled from the annealing temperature to room temperature within a range of 10 minutes to 120 minutes. Item 6. The optical fiber array according to any one of Items 1 to 5.

更に、本発明の請求項７記載の発明は、前記ガイド基板が、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度+50℃以上の温度に対する耐熱性を有する材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の光ファイバアレイである。 Furthermore, the invention described in claim 7 of the present invention is characterized in that the guide substrate is made of a material having heat resistance to a glass transition temperature of the ultraviolet curable resin + 50 ° C. or higher. The optical fiber array according to any one of 1 to 6.

更に、本発明の請求項８記載の発明は、前記光ファイバは、
コアと、
前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有してコアの周りを包囲するクラッドを備え、
前記光ファイバが、前記コアの径はそのままでクラッドの径のみが、前記コアの軸と平行方向にテーパ状に細径化され、
更に、細径化されたｍ本の前記光ファイバが、各々の前記溝に配列されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の光ファイバアレイである。 Furthermore, in the invention according to claim 8 of the present invention, the optical fiber is:
The core,
Comprising a cladding having a refractive index lower than that of the core and surrounding the core;
In the optical fiber, the diameter of the core is left as it is, and only the diameter of the cladding is tapered in a direction parallel to the axis of the core,
The optical fiber array according to any one of claims 1 to 7, wherein the m optical fibers having a reduced diameter are arranged in each of the grooves.

更に、本発明の請求項９記載の発明は、前記細径化されたクラッドの径が30μmであることを特徴とする請求項８記載の光ファイバアレイである。 Furthermore, the invention according to claim 9 of the present invention is the optical fiber array according to claim 8, wherein the diameter of the thinned cladding is 30 μm.

更に、本発明の請求項１０記載の発明は、前記光ファイバのうち、前記光ファイバの被覆が剥ぎ取られ、且つ、前記ガイド基板に配列されない前記光ファイバの箇所が、紫外線硬化樹脂で被覆されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の光ファイバアレイである。 Furthermore, the invention according to claim 10 of the present invention is such that, in the optical fiber, the coating of the optical fiber is peeled off, and the portion of the optical fiber that is not arranged on the guide substrate is coated with an ultraviolet curable resin. An optical fiber array according to any one of claims 1 to 9.

本発明の請求項１に記載の光ファイバアレイに依れば、光ファイバの固定時に、紫外線硬化樹脂が硬化されることによって、その紫外線硬化樹脂内部に発生した応力を、アニーリングを施すことによって低減するので、紫外線硬化樹脂から光ファイバに加わる応力を低減することが可能となる。従って、応力緩和用の部品を別途設けることなく、応力に起因した光ファイバの破損の防止や、光ファイバの曲げに伴う伝搬損失の低減が可能となる。 According to the optical fiber array of the first aspect of the present invention, when the optical fiber is fixed, the ultraviolet curable resin is cured, so that the stress generated in the ultraviolet curable resin is reduced by annealing. Therefore, it is possible to reduce the stress applied to the optical fiber from the ultraviolet curable resin. Therefore, it is possible to prevent the optical fiber from being damaged due to the stress and reduce the propagation loss due to the bending of the optical fiber without separately providing a stress relaxation component.

更に、請求項２に記載の光ファイバアレイに依れば、請求項１記載の光ファイバアレイ
と比較して、アニーリングの温度の設定範囲をより小さくしても、光ファイバの破損の防止や光ファイバの曲げに伴う伝搬損失を低減することが出来る。更に、アニーリングの温度の設定範囲が狭まる分、１つ毎の光ファイバアレイのアニーリング条件のバラツキが抑制され、光ファイバアレイの製造効率の向上を図ることが可能となる。 Furthermore, according to the optical fiber array of the second aspect, compared with the optical fiber array of the first aspect, even if the annealing temperature setting range is made smaller, the optical fiber can be prevented from being damaged. Propagation loss associated with fiber bending can be reduced. Further, since the setting range of the annealing temperature is narrowed, variation in the annealing conditions of each optical fiber array is suppressed, and it becomes possible to improve the manufacturing efficiency of the optical fiber array.

更に、請求項３に記載の光ファイバアレイに依れば、請求項１又は２の光ファイバアレイと比較して、アニーリングの温度の設定範囲が具体的に設定される分、１つ毎の光ファイバアレイのアニーリング条件のバラツキが更に抑制され、光ファイバアレイの製造効率の向上を図ることが可能となる。 Further, according to the optical fiber array of the third aspect, compared with the optical fiber array of the first or second aspect, the setting range of the annealing temperature is specifically set, so that the light for each one is set. The variation in the annealing conditions of the fiber array is further suppressed, and the manufacturing efficiency of the optical fiber array can be improved.

更に、請求項４に記載の光ファイバアレイに依れば、請求項１乃至３の光ファイバアレイと比較して、アニーリングの温度の設定範囲が具体的且つ狭まる分、１つ毎の光ファイバアレイのアニーリング条件のバラツキが更に抑制され、光ファイバアレイの製造効率の向上を図ることが可能となる。 Furthermore, according to the optical fiber array according to claim 4, the setting range of the annealing temperature is specifically and narrower than that of the optical fiber array according to claims 1 to 3, and each optical fiber array The variation in the annealing conditions is further suppressed, and the production efficiency of the optical fiber array can be improved.

更に、請求項５に記載の光ファイバアレイに依れば、請求項１乃至４の何れかの光ファイバアレイと比較して、アニーリングの時間の設定範囲をより小さくしても、光ファイバの破損の防止や光ファイバの曲げに伴う伝搬損失を低減することが可能となる。従って、１つ毎の光ファイバアレイのアニーリング条件のバラツキが更に抑制され、光ファイバアレイの製造効率の向上を図ることが可能となる。 Furthermore, according to the optical fiber array of the fifth aspect, the optical fiber is broken even if the setting range of the annealing time is smaller than that of the optical fiber array of any one of the first to fourth aspects. Propagation loss due to prevention of bending and bending of the optical fiber can be reduced. Therefore, the variation in the annealing conditions of each optical fiber array is further suppressed, and the production efficiency of the optical fiber array can be improved.

更に、請求項６に記載の光ファイバアレイに依れば、冷却時の紫外線硬化樹脂内部での歪みの発生を防止して、紫外線硬化樹脂内部での応力の再発生を防止することが可能となるため、光ファイバに加わる応力を抑制することが出来る。 Furthermore, according to the optical fiber array of claim 6, it is possible to prevent the occurrence of distortion inside the ultraviolet curable resin during cooling and to prevent the reoccurrence of stress inside the ultraviolet curable resin. Therefore, the stress applied to the optical fiber can be suppressed.

更に、請求項７に記載の光ファイバアレイに依れば、紫外線硬化樹脂のアニーリングの温度に対して耐熱性を有する材料をガイド基板に使用するため、アニーリングに伴うガイド基板の変形、特に光ファイバを配列する溝の変形を防止することが可能となる。又、その変形に伴って光ファイバに加わる応力や、変形に伴って発生する光ファイバの位置ずれ等も解消することが可能となる。 Furthermore, according to the optical fiber array according to claim 7, since a material having heat resistance to the annealing temperature of the ultraviolet curable resin is used for the guide substrate, the deformation of the guide substrate accompanying the annealing, particularly the optical fiber It is possible to prevent the deformation of the grooves in which the two are arranged. In addition, it is possible to eliminate stress applied to the optical fiber as a result of the deformation, displacement of the optical fiber caused by the deformation, and the like.

更に、請求項８に記載の光ファイバアレイに依れば、細径化された光ファイバを使用することで、ガイド基板の他端側において、小さなピッチで光ファイバをアレイ状に高密度で配列することが可能となる。又、細径化された光ファイバを用いても、光ファイバの破損と伝搬損失を防止することが出来る。 Furthermore, according to the optical fiber array according to claim 8, by using the optical fiber having a reduced diameter, the optical fibers are arranged in a high density in an array at a small pitch on the other end side of the guide substrate. It becomes possible to do. Further, even if an optical fiber having a reduced diameter is used, it is possible to prevent the optical fiber from being broken and propagation loss.

更に、請求項９に記載の光ファイバアレイに依れば、30μmまで細径化された光ファイバを用いることで、ガイド基板の他端側で30μmまで小型化されたピッチで、光ファイバを高密度でアレイ状に配列することが可能となる。又、細径化された光ファイバを用いても、光ファイバの破損と伝搬損失を防止することが出来る。 Furthermore, according to the optical fiber array of the ninth aspect, by using an optical fiber having a diameter reduced to 30 μm, the optical fiber can be increased at a pitch reduced to 30 μm on the other end side of the guide substrate. It becomes possible to arrange in an array at a density. Further, even if an optical fiber having a reduced diameter is used, it is possible to prevent the optical fiber from being broken and propagation loss.

更に、請求項１０に記載の光ファイバアレイに依れば、外力に対して非常に脆く折れやすい光ファイバの箇所の、損傷や破損を防止することが出来る。 Furthermore, according to the optical fiber array of the tenth aspect, it is possible to prevent damage or breakage of the portion of the optical fiber that is very brittle with respect to external force and easily breaks.

以下、本発明に係る光ファイバアレイを、図１〜図２３を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態の光ファイバアレイ１は、多芯光伝搬用のテープ型光ファイバ２と、ガイドを設けた基板３（以下、ガイド基板３と記す）と、面上に複数の溝が形成された溝付き基板８と、溝付き基板８を覆うカバー10、及び前記ガイド基板３を保持するホルダー11を備えて構成される。更に光ファイバアレイ１は、送信アレイの光素子の一例であるレーザダイオード（Laser Diode：LD）アレイチップ４と、光学的に結合される。 Hereinafter, an optical fiber array according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical fiber array 1 of the present embodiment includes a tape-type optical fiber 2 for multi-core light propagation, and a substrate 3 provided with a guide (hereinafter referred to as a guide substrate 3). A substrate 8 with a groove having a plurality of grooves formed on the surface, a cover 10 that covers the substrate 8 with the groove, and a holder 11 that holds the guide substrate 3. Further, the optical fiber array 1 is optically coupled to a laser diode (LD) array chip 4 which is an example of an optical element of a transmission array.

テープ型光ファイバ２は、コア2e（図５参照）の周りを、コア2eの屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド2aが包囲する、一般的な型式の単一モード光ファイバからなる。テープ型光ファイバ２の始端側（図１及び図２の矢印s側）から端部（図１及び図２の矢印t側）に向かって、所定寸法分だけ被覆2bを剥ぎ取り、更に、被覆2bを取り除いたクラッド2a部分の端部付近を、図４に示すように、そのコアの軸axと平行方向に端部に向かってテーパ状に細径化する。細径化手段としてはエッチング等が挙げられ、コア2eを非エッチング箇所とすることでコア径はそのままに維持しながら、クラッド径のみエッチングして光ファイバ2fの細径化を行う。 The tape-type optical fiber 2 is formed of a general type single mode optical fiber in which a cladding 2a having a refractive index lower than that of the core 2e is surrounded around the core 2e (see FIG. 5). Strip the coating 2b from the starting end side (arrow s side in FIGS. 1 and 2) of the tape-type optical fiber 2 toward the end portion (arrow t side in FIGS. 1 and 2) by a predetermined dimension. As shown in FIG. 4, the vicinity of the end portion of the clad 2a portion from which 2b has been removed is tapered toward the end portion in a direction parallel to the axis ax of the core. As a means for reducing the diameter, etching or the like can be mentioned. By making the core 2e a non-etched portion, the diameter of the optical fiber 2f is reduced by etching only the cladding diameter while maintaining the core diameter as it is.

細径化された光ファイバ部分2c（以下、必要に応じて細径化部2cと記す。）のクラッド径は50μｍ以下に細径化することが望ましく、細径化に伴う伝搬損失の許容範囲を考慮すると、30μｍまで最小径化することが最も好ましい。従って、本実施の形態では光ファイバ部分2cのクラッド径を30μｍとして説明を続ける。テープ型光ファイバ２の光ファイバ2fの本数ｍは、０を含まない自然数の４本、８本、12本、16本・・・など４の倍数で設定されるのが一般的であり、本実施の形態ではｍ＝８とした。各光ファイバ2fの非エッチング箇所（被覆2b部分を含む）のコア間隔は250μｍなので、始端側における各光ファイバ2fはピッチP1＝250μｍで一定に配列される。 It is desirable to reduce the cladding diameter of the reduced optical fiber portion 2c (hereinafter referred to as the reduced diameter portion 2c as necessary) to 50 μm or less, and the allowable range of propagation loss due to the reduced diameter. In view of the above, it is most preferable to minimize the diameter to 30 μm. Therefore, in the present embodiment, the description will be continued assuming that the cladding diameter of the optical fiber portion 2c is 30 μm. The number m of the optical fibers 2f of the tape type optical fiber 2 is generally set to a multiple of 4 such as 4, 8, 12, 16,. In the embodiment, m = 8. Since the core interval of the non-etched portions (including the coating 2b portion) of each optical fiber 2f is 250 μm, each optical fiber 2f on the start end side is arranged at a constant pitch P1 = 250 μm.

ガイド基板３は、融点が230℃を超えるシリコン（Si）、又は、ガラス転移温度が230℃を超えるプラスチックや、同じくガラス転移温度が230℃を超える感光性ガラスから構成され、その面上には図３に示すように、テープ型光ファイバ２の本数ｍと同数の溝3aと、後述する溝3cとから構成されるガイド3bが形成される。各溝3aは、ガイド基板３の一端側（矢印s側）では一定のピッチP1で平行に形成され、ガイド基板３の一端側の反対側である、ガイド基板３の他端側（矢印ｔ側）に向かって、全ての前記溝が形成される。更に、前記他端側（矢印t側）に向かうにつれて、ピッチP1は漸次狭められるように形成されていく。そして前記他端側で、８つの溝3aは１つの溝3cへと統一形成される。 The guide substrate 3 is made of silicon (Si) having a melting point exceeding 230 ° C., plastic having a glass transition temperature exceeding 230 ° C., or photosensitive glass having a glass transition temperature exceeding 230 ° C. on the surface thereof. As shown in FIG. 3, a guide 3b composed of the same number of grooves 3a as the number m of the tape type optical fibers 2 and grooves 3c described later is formed. Each groove 3a is formed in parallel at a constant pitch P1 on one end side (arrow s side) of the guide substrate 3, and the other end side (arrow t side) of the guide substrate 3 opposite to one end side of the guide substrate 3. ) All the grooves are formed. Further, the pitch P1 is formed so as to be gradually narrowed toward the other end side (arrow t side). On the other end side, the eight grooves 3a are integrally formed into one groove 3c.

次に、ガイド基板３の製造工程を図６〜図１８を参照しながら、順に説明する。まず、図６に示すように、ガイド基板の母材となる基板16を用意する。一例として、基板16をシリコン（Si）とする。次に、図７のように前記基板16の面上を酸化させてSiO₂から成る保護膜17を成膜する。 Next, the manufacturing process of the guide substrate 3 will be described in order with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6, a substrate 16 serving as a base material for the guide substrate is prepared. As an example, the substrate 16 is made of silicon (Si). Next, as shown in FIG. 7, the surface of the substrate 16 is oxidized to form a protective film 17 made of SiO ₂ .

更に、図８のように前記保護膜17の面上にポジレジスト18を塗布する。そして図９に示すように、光透過性のガラス基板19に一体形成されたガイド3b（図３参照）全体のパターンを有するマスク23を使って、ガイド3b全体のパターンをポジレジスト18面上に露光、転写する。前記露光後、BHF（緩衝フッ酸）でエッチングして現像すると、図１０に示すようにガイド3b部分の転写パターンが除去されて、ポジレジスト18にガイド3bのパターンであるレジスト窓20が形成される。次いで、前記パターン化された（レジスト窓20が形成された）ポジレジスト18をマスクにして、図１１に示すように前記保護膜17をBHFでエッチングすると、保護膜にもポジレジスト18と同パターンの窓20が形成される。まず、このように既知のリソグラフィ技術を用いて、保護膜17にガイド3bのパターンを転写する。 Further, a positive resist 18 is applied on the surface of the protective film 17 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 9, using the mask 23 having the entire pattern of the guide 3b (see FIG. 3) integrally formed on the light transmissive glass substrate 19, the entire pattern of the guide 3b is formed on the positive resist 18 surface. Exposure and transfer. After the exposure, etching with BHF (buffered hydrofluoric acid) and development, the transfer pattern of the guide 3b portion is removed as shown in FIG. 10, and a resist window 20 that is the pattern of the guide 3b is formed in the positive resist 18. The Next, when the patterned positive resist 18 (with the resist window 20 formed) is used as a mask and the protective film 17 is etched with BHF as shown in FIG. 11, the protective film has the same pattern as the positive resist 18. Windows 20 are formed. First, the pattern of the guide 3b is transferred to the protective film 17 using the known lithography technique as described above.

次いで、図１２（ａ）に示すように前記ポジレジスト18をO₂−アッシングで完全に除去した後、同図（ｂ）及び（ｃ）のように、再度、保護膜17及び基板16面上に亘って全面にポジレジスト21を塗布する。 Next, as shown in FIG. 12A, after the positive resist 18 is completely removed by O ₂ -ashing, again on the surface of the protective film 17 and the substrate 16 as shown in FIGS. A positive resist 21 is applied over the entire surface.

次に、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記溝3c、前記幅狭部3fを覆い、前記移
行部3eと前記幅広部3dのみを露光するパターンを有するマスク22を使って、ポジレジスト
21面上に前記移行部3e及び前記幅広部3dのパターンのみ露光、転写する。なお、基板16面
上に対して前記マスク23を位置決めする際に、予め前記マスク23に対してマスク22を位置
合わせする。その位置合わせは、図９ｓ（ｂ）及び図１３（ｂ）の縦方向において、マス
ク22の移行部3e及び幅広部3dのパターンを、マスク23の移行部3e及び幅広部3dのパターン
箇所に一致するように位置決めすることで行う。前記露光後、BHFでエッチングして現像
すると、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように前記移行部3e及び前記幅広部3dのガイド3b
部分の転写パターンが除去されて、基板16面上に前記移行部3e及び前記幅広部3dのパター
ンであるレジスト窓24が形成される。以上のように、再度、フォトリソグラフィ技術を用
いてレジスト21にガイド3bの一部のパターンを転写する。 Next, as shown in FIGS. 13A and 13B, a mask 22 having a pattern covering the groove 3c and the narrow portion 3f and exposing only the transition portion 3e and the wide portion 3d is used. , Positive resist
Only the pattern of the transition part 3e and the wide part 3d is exposed and transferred onto the 21 surface. When positioning the mask 23 on the surface of the substrate 16, the mask 22 is aligned with the mask 23 in advance. The alignment is such that the pattern of the transition part 3e and the wide part 3d of the mask 22 matches the pattern part of the transition part 3e and the wide part 3d of the mask 23 in the vertical direction of FIGS. 9s (b) and 13 (b). To do so. After the exposure, when etched and developed with BHF, as shown in FIGS. 14A and 14B, the transition portion 3e and the guide 3b of the wide portion 3d are formed.
The transfer pattern of the portion is removed, and a resist window 24 that is a pattern of the transition portion 3e and the wide portion 3d is formed on the surface of the substrate 16. As described above, a part of the pattern of the guide 3b is transferred to the resist 21 again using the photolithography technique.

次に、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すようにレジスト窓24が形成されたポジレジスト21をマスクにして、ICP-RIEによって基板16を100μｍの深さまでエッチングする。更に、基板16面上に残存している前記ポジレジスト21を、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すようにO₂−アッシング若しくはO₂−アッシングと有機洗浄液によって洗浄して取り除く。これによってマスク23によって転写された、溝3a及び3cのパターンが露出される。更に、図１７に示すように、基板16面上に残存している保護膜17をマスクにして、再度、ICP-RIEによって基板16のパターン（レジスト窓）部分を35μｍ〜60μｍの深さ分、エッチングする。先程の図１５で示した工程における、最初のICP-RIEの際に100μｍの深さ分エッチングされた移行部3e及び幅広部3dのパターンは、２回目のICP-RIEによるエッチング分と合わせて、合計135μｍ〜160μｍの深さ分エッチングされる。一方、マスク22によって覆われていた溝3cと幅狭部3fは最初のICP-RIEではエッチングされていないため、35μｍ〜60μｍの深さ分のみエッチングされる。よって基板16に、溝3cから幅狭部3fに亘る区間と、移行部3eから幅広部3dに亘る区間とで、深さの異なるガイド3bが形成される。このように、２つのマスク23、22を用い、マスク23と22とで露光のタイミングを異ならせて、異なるパターンを転写し、それによって母材の基板16に深さの異なるガイド3bを形成することが可能となる。 Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, the substrate 16 is etched to a depth of 100 μm by ICP-RIE using the positive resist 21 in which the resist window 24 is formed as a mask. Furthermore, the positive resist 21 remaining on the substrate 16 on the surfaces of, O ₂ as shown in FIG. 16 (a) and (b) - removed by washing by ashing and organic washes - ashing or O _2. As a result, the pattern of the grooves 3a and 3c transferred by the mask 23 is exposed. Furthermore, as shown in FIG. 17, using the protective film 17 remaining on the surface of the substrate 16 as a mask, the pattern (resist window) portion of the substrate 16 is again formed by a depth of 35 μm to 60 μm by ICP-RIE. Etch. In the process shown in FIG. 15, the pattern of the transition portion 3e and the wide portion 3d etched by a depth of 100 μm during the first ICP-RIE is combined with the etching by the second ICP-RIE. Etching is performed for a total depth of 135 μm to 160 μm. On the other hand, since the groove 3c and the narrow portion 3f covered by the mask 22 are not etched by the first ICP-RIE, only the depth of 35 μm to 60 μm is etched. Therefore, guides 3b having different depths are formed on the substrate 16 in a section extending from the groove 3c to the narrow portion 3f and a section extending from the transition portion 3e to the wide portion 3d. As described above, the two masks 23 and 22 are used, the exposure timings are different between the masks 23 and 22, and different patterns are transferred, thereby forming the guide 3b having different depths on the base material substrate 16. It becomes possible.

最後に、残存する保護膜17をBHFで除去することにより、図１８に示すとおり、所望のガイド3bを有するガイド基板３が作製される。なおポジレジスト18、21はネガレジストに変更しても良い。更に、マスク22のパターンを、光透過性のあるガラス基板面上に形成して、ネガレジスト用のマスクに変更することも可能である。 Finally, by removing the remaining protective film 17 with BHF, a guide substrate 3 having a desired guide 3b is produced as shown in FIG. The positive resists 18 and 21 may be changed to negative resists. Furthermore, it is possible to change the mask 22 pattern to a negative resist mask by forming it on a light transmissive glass substrate surface.

ガイド基板３の各々の溝3a及び溝3cに、図２に示すように各光ファイバ2fを挿入して配列し、その状態でガイド基板３の上から図１に示すように、リング７，７を被せて各光ファイバ2fを堅固に保持する。次に、紫外線硬化性の樹脂接着剤（以下、紫外線硬化樹脂）を流し込み、紫外線照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、光ファイバ2fは紫各溝3a内で固定され、８本の光ファイバ2fから構成されるアレイ状の光ファイバが形成される。紫外線硬化樹脂は、毛細管現象によって光ファイバ2fを配列した各溝3a内及び溝3c内に浸透する。 As shown in FIG. 2, the optical fibers 2f are inserted and arranged in the respective grooves 3a and 3c of the guide substrate 3, and in this state, as shown in FIG. To hold each optical fiber 2f firmly. Next, by pouring an ultraviolet curable resin adhesive (hereinafter referred to as an ultraviolet curable resin) and irradiating the ultraviolet ray to cure the ultraviolet curable resin, the optical fiber 2f is fixed in each purple groove 3a, and the eight light beams are fixed. An arrayed optical fiber composed of the fibers 2f is formed. The ultraviolet curable resin penetrates into the grooves 3a and 3c in which the optical fibers 2f are arranged by capillary action.

光ファイバ2fの固定に紫外線硬化樹脂を用いる理由は、熱硬化性樹脂と云った他の樹脂に比べて固定に要する時間（タスク時間）が、紫外線照射時間だけで済み、短時間で工程を終了することが出来るからである。紫外線硬化樹脂は、エポキシ系かアクリル系、又はシリコン系で、ガラス転移温度60℃〜150℃程度のものを使用すれば良い。各溝3a内に固定された光ファイバ2fの固定状態を、図２のＢ−Ｂ線で示す断面図として図１９に表す。引き出し番号15が前記紫外線硬化樹脂である。 The reason for using UV curable resin for fixing optical fiber 2f is that the time required for fixing (task time) is only UV irradiation time compared to other resins such as thermosetting resin, and the process is completed in a short time. Because you can. As the ultraviolet curable resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or a silicon resin having a glass transition temperature of about 60 ° C. to 150 ° C. may be used. The fixed state of the optical fiber 2f fixed in each groove 3a is shown in FIG. 19 as a cross-sectional view taken along line BB in FIG. Drawer number 15 is the ultraviolet curable resin.

前述の通り、各溝3aはガイド基板３の他端側（矢印t側）に進むにつれてピッチP1が漸次、狭まるように形成されている。従って、その溝3aに挿入された各光ファイバ2fも、前記一端側（矢印s側）ではピッチP1で配列され、LDアレイチップ４に向かうに従い漸次狭められていく。よって、ガイド3bに挿入されることにより、他端側での光ファイバ部分2cの各端部におけるコア軸間距離（ピッチ）は、LDアレイチップ４に近づくにつれて徐々にピッチP1よりも狭められることになる。そして、図２１に示すように、各光ファイバ2fの端部が一列状に集束されて集束部2dが形成される。 As described above, each groove 3a is formed such that the pitch P1 gradually narrows as it proceeds to the other end side (arrow t side) of the guide substrate 3. Therefore, the optical fibers 2f inserted into the grooves 3a are also arranged at the pitch P1 on the one end side (arrow s side) and gradually narrowed toward the LD array chip 4. Therefore, when inserted into the guide 3b, the core axis distance (pitch) at each end of the optical fiber portion 2c on the other end side is gradually narrower than the pitch P1 as it approaches the LD array chip 4. become. And as shown in FIG. 21, the edge part of each optical fiber 2f is converged in a line form, and the condensing part 2d is formed.

ガイド3bが漸次、狭められるように形成されているため、溝3a内で各光ファイバ2fは曲がる。従って、ガイド3bの曲げ形状は、光ファイバ2fの曲げに伴って発生する伝搬損失を考慮して決定される。本実施の形態では各光ファイバ2fの伝搬損失が、それぞれ1.3dB未満となるようにガイド3bの曲げ形状を決定する。 Since the guide 3b is formed so as to be gradually narrowed, each optical fiber 2f bends in the groove 3a. Therefore, the bending shape of the guide 3b is determined in consideration of the propagation loss that occurs with the bending of the optical fiber 2f. In the present embodiment, the bending shape of the guide 3b is determined so that the propagation loss of each optical fiber 2f is less than 1.3 dB.

次に、図１と図２より、光ファイバ2fの端部に、集束部2dを上下から挟み込むように溝付き基板８及び溝付き基板用のカバー10を設置する。図１のＡ−Ａ線で示す断面の拡大図を図５に示す。溝付き基板８の面上には光ファイバ2fの本数ｍ以上の溝９が形成され、各光ファイバ2fは１本ずつ、１つの溝９とカバー10の表面によって上下から押さえ込まれるように、各溝９内に配列される（図５参照）。これにより、前記細径化部2cが、各々の溝９内に配列される。溝付き基板８と対向する前記カバー10の面には凹部10aが形成され、カバー10を溝付き基板８の面上に配置したとき、前記集束部2dを一括して収納する。各溝９の断面形状は図５に示すようにＶ形に形成されているので、集束部2dの各光ファイバ2fは、溝付き基板８とカバー10とで挟持されることにより、各溝９と凹面10aとの３つの接触点H1からH3によって３点支持される。 Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the grooved substrate 8 and the grooved substrate cover 10 are installed at the end of the optical fiber 2f so as to sandwich the converging portion 2d from above and below. FIG. 5 shows an enlarged view of a cross section taken along line AA of FIG. On the surface of the substrate 8 with grooves, grooves 9 having a number m or more of optical fibers 2f are formed. Each optical fiber 2f is pressed down from above and below by one groove 9 and the surface of the cover 10. They are arranged in the grooves 9 (see FIG. 5). As a result, the narrowed portions 2c are arranged in the respective grooves 9. A concave portion 10a is formed on the surface of the cover 10 facing the grooved substrate 8. When the cover 10 is disposed on the surface of the grooved substrate 8, the converging portions 2d are accommodated together. Since the cross-sectional shape of each groove 9 is formed in a V shape as shown in FIG. 5, each optical fiber 2f of the converging portion 2d is sandwiched between the grooved substrate 8 and the cover 10, whereby each groove 9 Are supported at three points by three contact points H1 to H3.

光ファイバ2fを収納する溝９を覆うようにカバー10が取り付けられ、このカバー10と溝付き基板８とで集束部2dを挟持する。前記凹部10aの両端10b，10bは、前記溝付き基板８に向かうに従い漸次拡大するようにテーパ状に形成されている。 A cover 10 is attached so as to cover the groove 9 for housing the optical fiber 2f, and the converging part 2d is sandwiched between the cover 10 and the substrate 8 with the groove. Both ends 10b, 10b of the recess 10a are formed in a tapered shape so as to gradually expand toward the grooved substrate 8.

次に、接着剤（図５の引き出し線14部分）を溝９と光ファイバ2fとの間隙及び溝付き基板８とカバー10との間の空間に充填することによって、集束部2dと溝付き基板８及びカバー10とを固定する。更に、光ファイバ2fの端部を溝付き基板８、及びカバー10ごと研磨して、各光ファイバ2fの端部の長さを一様に揃える。或いは、光ファイバ2fの端部のみを平坦に研磨して、ｍ本の光ファイバ2fの各端部の長さを一様に揃えても良い。更にテーパ面12を設けて溝付き基板８とカバー10の端部の幅を小さくすることにより、研磨部分を小さくして研磨工程を簡略化することが出来る。 Next, the condensing part 2d and the grooved substrate are filled by filling the gap between the groove 9 and the optical fiber 2f and the space between the grooved substrate 8 and the cover 10 with an adhesive (part 14 of the lead wire in FIG. 5). 8 and the cover 10 are fixed. Further, the end portions of the optical fibers 2f are polished together with the grooved substrate 8 and the cover 10, so that the lengths of the end portions of the optical fibers 2f are made uniform. Alternatively, only the ends of the optical fibers 2f may be polished flat so that the lengths of the ends of the m optical fibers 2f are made uniform. Further, by providing a tapered surface 12 to reduce the width of the end portions of the grooved substrate 8 and the cover 10, the polishing portion can be reduced and the polishing process can be simplified.

接着剤14には、球状のビーズ13が添加物として含有されている。ビーズ13を噛ませることで溝付き基板８とカバー10との間隔を一定に保ってカバー10の傾きを防止すると共に、添加物の含有分だけ接着剤14の使用量を減少させる。使用量の減少に伴い、溝付き基板８やカバー10及び光ファイバ2f等と比べて硬度が小さく柔らかい接着剤14の、研磨時における過度な摩耗が防止される。 The adhesive 14 contains spherical beads 13 as an additive. By biting the beads 13, the gap between the grooved substrate 8 and the cover 10 is kept constant to prevent the inclination of the cover 10, and the amount of the adhesive 14 used is reduced by the content of the additive. As the amount used decreases, excessive wear during polishing of the adhesive 14 having a smaller hardness than the grooved substrate 8, the cover 10, the optical fiber 2f, and the like is prevented.

ビーズ13は光ファイバ2fの直径より小さな径を持つものである。このような径寸法に限定することにより、溝付き基板８とカバー10との間隔を極小化して、そのぶん接着剤14の使用量を減少させることができ、研磨時における接着剤14の過度な摩耗を防止することが可能となる。ビーズ13の好ましい材料は、透明なガラス質材料又はセラミックス質材料である。透明な材料を使用することにより、接着剤14に光硬化型接着剤を使用した場合に、接着剤14の光硬化性能を低下することがなく硬化、接合することが可能となる。なおビーズ13に代えて、カーボンファイバかガラスファイバと云った棒状または楕円形状のフィラー（充填材）を用いても良い。 The beads 13 have a diameter smaller than that of the optical fiber 2f. By limiting to such a diameter, the gap between the grooved substrate 8 and the cover 10 can be minimized, and the amount of the adhesive 14 used can be reduced. Wear can be prevented. A preferred material for the beads 13 is a transparent glassy material or a ceramic material. By using a transparent material, when a photo-curing adhesive is used for the adhesive 14, it is possible to cure and bond without reducing the photo-curing performance of the adhesive 14. Instead of the beads 13, a rod-shaped or elliptical filler (filler) such as carbon fiber or glass fiber may be used.

紫外線硬化樹脂15と接着剤14を硬化して光ファイバ2fを固定した後に、光ファイバアレイ１をアニール炉に入れて紫外線硬化樹脂15にアニーリングを施す。アニーリング条件として、アニール炉内の雰囲気を大気、雰囲気圧を大気圧に設定すると共に、アニーリングの温度は紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度±50℃の範囲内、アニーリングの時間は５分以上120分以下に設定する。 After the ultraviolet curable resin 15 and the adhesive 14 are cured to fix the optical fiber 2f, the optical fiber array 1 is put into an annealing furnace and the ultraviolet curable resin 15 is annealed. As annealing conditions, the atmosphere in the annealing furnace is set to air, the atmospheric pressure is set to atmospheric pressure, the annealing temperature is within the glass transition temperature ± 50 ° C of the UV curable resin 15, and the annealing time is 5 minutes to 120 minutes. Set as follows.

アニーリングの温度を、紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度から-50℃よりも低く設定すると、紫外線硬化樹脂15内部の応力を完全に解消することが出来ない。一方、アニーリングの温度を紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度から+50℃よりも高く設定すると、紫外線硬化樹脂15の流動性が上がり過ぎて硬化状態が解け、光ファイバ2fが紫外線硬化樹脂15内部で動いて元の固定位置からずれてしまい、光ファイバアレイ１の結合効率の低下や、信頼性の悪化を招いてしまう。 If the annealing temperature is set lower than −50 ° C. from the glass transition temperature of the ultraviolet curable resin 15, the stress inside the ultraviolet curable resin 15 cannot be completely eliminated. On the other hand, if the annealing temperature is set higher than + 50 ° C. from the glass transition temperature of the ultraviolet curable resin 15, the fluidity of the ultraviolet curable resin 15 is excessively increased and the cured state is released. If it moves, it will shift | deviate from the original fixed position, and the fall of the coupling efficiency of the optical fiber array 1 and the deterioration of reliability will be caused.

更に、アニーリングの時間を５分よりも短く設定すると、紫外線硬化樹脂15内部の応力を完全に解消することが出来ない。一方で、アニーリングの時間を120分よりも長く設定すると、紫外線硬化樹脂15の流動性が上がり過ぎて硬化状態が解け、光ファイバ2fが紫外線硬化樹脂15内部で動いて元の固定した位置からずれてしまい、光ファイバアレイ１の結合効率の低下や、信頼性の悪化を招いてしまう。又、120分のアニーリング時間で紫外線硬化樹脂15内部の応力は解消されるため、それ以上アニーリングを行うことに意味は無い。 Furthermore, if the annealing time is set shorter than 5 minutes, the stress inside the ultraviolet curable resin 15 cannot be completely eliminated. On the other hand, if the annealing time is set longer than 120 minutes, the fluidity of the UV curable resin 15 is excessively increased, the cured state is released, and the optical fiber 2f moves inside the UV curable resin 15 and shifts from the original fixed position. As a result, the coupling efficiency of the optical fiber array 1 is lowered and the reliability is deteriorated. Further, since the stress inside the ultraviolet curable resin 15 is eliminated in 120 minutes of annealing time, it is meaningless to perform further annealing.

以上のように、光ファイバ2fの固定時に紫外線硬化樹脂が硬化されることによって、その紫外線硬化樹脂 15内部に発生した応力を、硬化後のアニーリングによって低減することにより、紫外線硬化樹脂15から光ファイバ2fに加わる応力を低減することが可能となる。従って、応力緩和用の部品を別途設けることなく、応力に起因した光ファイバの破損の防止や、光ファイバの曲げに伴う伝搬損失の低減が可能となる。 As described above, the ultraviolet curable resin is cured at the time of fixing the optical fiber 2f, so that the stress generated in the ultraviolet curable resin 15 is reduced by the annealing after the curing, so that the optical fiber is changed from the ultraviolet curable resin 15 to the optical fiber. It is possible to reduce the stress applied to 2f. Therefore, it is possible to prevent the optical fiber from being damaged due to the stress and reduce the propagation loss due to the bending of the optical fiber without separately providing a stress relaxation component.

より好ましいアニーリング条件は、アニーリングの温度を紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度±10℃の範囲内に設定することである。前記のアニーリング条件（アニーリングの温度：紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度±50℃の範囲内、アニーリングの時間：５分以上120分以下）と比較すると、アニーリングの温度の設定範囲をより小さくしても、光ファイバ2fの破損の防止や光ファイバ2fの曲げに伴う伝搬損失を低減することが出来る。アニーリングの温度の設定範囲が狭まる分、１つ毎の光ファイバアレイ１のアニーリング条件のバラツキが抑制され、光ファイバアレイ１の製造効率の向上を図ることが可能となる。 A more preferable annealing condition is to set the annealing temperature within the range of the glass transition temperature ± 10 ° C. of the ultraviolet curable resin 15. Compared with the above annealing conditions (annealing temperature: glass transition temperature of UV curable resin 15 within the range of ± 50 ° C, annealing time: not less than 5 minutes and not more than 120 minutes), the setting range of annealing temperature is made smaller. However, it is possible to prevent damage to the optical fiber 2f and to reduce propagation loss due to bending of the optical fiber 2f. As the setting range of the annealing temperature is narrowed, variations in the annealing conditions of each optical fiber array 1 are suppressed, and the manufacturing efficiency of the optical fiber array 1 can be improved.

更に好ましいアニーリング条件は、ガラス転移温度が70℃以上180℃以下のものを紫外線硬化樹脂15に使用して、アニーリングの温度を20℃以上230℃以下に設定することである。前記のアニーリング条件（アニーリングの温度：紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度±50℃の範囲内或いはガラス転移温度±10℃の範囲内、アニーリングの時間：５分以上120分以下）と比較すると、アニーリングの温度の設定範囲が具体的に設定される分、１つ毎の光ファイバアレイ１のアニーリング条件のバラツキが更に抑制され、光ファイバアレイ１の製造効率の向上を図ることが可能となる。 A more preferable annealing condition is that the glass transition temperature is 70 ° C. or higher and 180 ° C. or lower is used for the ultraviolet curable resin 15 and the annealing temperature is set to 20 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. Compared with the above annealing conditions (annealing temperature: within the glass transition temperature ± 50 ° C range of the UV curable resin 15 or within the glass transition temperature ± 10 ° C range, annealing time: 5 minutes to 120 minutes) As the temperature setting range is specifically set, variations in the annealing conditions of each optical fiber array 1 are further suppressed, and the manufacturing efficiency of the optical fiber array 1 can be improved.

また、更に好ましいアニーリング条件は、ガラス転移温度が70℃以上170℃以下のものを紫外線硬化樹脂15に使用して、アニーリングの温度を60℃以上180℃以下に設定することである。前記のアニーリング条件（アニーリングの温度：紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度±50℃の範囲内或いはガラス転移温度±10℃の範囲内、アニーリングの時間：５分以上120分以下）と比較すると、アニーリングの温度の設定範囲が具体的且つより小さくなるが、紫外線硬化樹脂15内部で光ファイバ2fに加わる応力を低減することが可能となる。従って、光ファイバ2fの破損の防止や光ファイバ2fの曲げに伴う伝搬損失を低減することが出来る。更に、アニーリングの温度の設定範囲が具体的且つ狭まる分、１つ毎の光ファイバアレイ１のアニーリング条件のバラツキが更に抑制され、光ファイバアレイ１の製造効率の向上を図ることが可能となる。 Further, more preferable annealing conditions are that the glass transition temperature is 70 ° C. or higher and 170 ° C. or lower is used for the ultraviolet curable resin 15, and the annealing temperature is set to 60 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. Compared with the above annealing conditions (annealing temperature: within the glass transition temperature ± 50 ° C range of the UV curable resin 15 or within the glass transition temperature ± 10 ° C range, annealing time: 5 minutes to 120 minutes) However, the stress applied to the optical fiber 2f inside the ultraviolet curable resin 15 can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent damage to the optical fiber 2f and reduce propagation loss due to bending of the optical fiber 2f. Further, since the setting range of the annealing temperature is specifically and narrowed, variation in the annealing conditions of each optical fiber array 1 is further suppressed, and the manufacturing efficiency of the optical fiber array 1 can be improved.

更に、より好ましいアニーリング条件は、アニーリングの時間を30分以上60分以下の範囲内に設定することである。前記のアニーリングの時間設定（５分以上120分以下）と比較して、アニーリングの時間の設定範囲をより小さくしても、光ファイバ2fの破損の防止や光ファイバ2fの曲げに伴う伝搬損失を低減することが可能となる。従って、１つ毎の光ファイバアレイ１のアニーリング条件のバラツキが更に抑制され、光ファイバアレイ１の製造効率の向上を図ることが可能となる。 Furthermore, a more preferable annealing condition is to set the annealing time within the range of 30 minutes to 60 minutes. Even if the annealing time setting range is made smaller than the annealing time setting (5 minutes to 120 minutes or less), the optical fiber 2f is prevented from being damaged and the propagation loss due to bending of the optical fiber 2f is reduced. It becomes possible to reduce. Therefore, the variation in the annealing conditions of each optical fiber array 1 is further suppressed, and the manufacturing efficiency of the optical fiber array 1 can be improved.

以上から、最良のアニーリング条件は、雰囲気が大気、雰囲気圧が大気圧、アニーリングの温度が60℃以上180℃以下の範囲内、アニーリングの時間が30分以上60分以下、である。 From the above, the best annealing conditions are that the atmosphere is air, the atmospheric pressure is atmospheric pressure, the annealing temperature is in the range of 60 ° C. to 180 ° C., and the annealing time is 30 minutes to 60 minutes.

更に、アニーリング後に、アニーリングを施した前記紫外線硬化樹脂15を、10分以上120分以下の範囲内で、アニーリングの温度から室温（本発明では、20〜30℃と定義）まで徐冷することにより、冷却時の紫外線硬化樹脂15内部での歪みの発生を防止して、紫外線硬化樹脂15内部での応力の再発生を防止することが可能となる。これにより、光ファイバ2fに加わる応力を抑制することが出来る。 Furthermore, after annealing, the UV curable resin 15 subjected to annealing is gradually cooled from the annealing temperature to room temperature (defined as 20 to 30 ° C. in the present invention) within a range of 10 minutes to 120 minutes. Further, it is possible to prevent the occurrence of distortion inside the ultraviolet curable resin 15 during cooling, and to prevent the reoccurrence of stress inside the ultraviolet curable resin 15. Thereby, the stress applied to the optical fiber 2f can be suppressed.

光ファイバアレイ１をアニーリング処理に晒すため、光ファイバ2fを保持しているガイド基板３には、アニーリングの温度に対して耐熱性を有する材料が好ましい。アニーリングの温度の設定範囲には、前記のように幾らかの幅があるので、最も高温度になると思われるガラス転移温度+50℃以上の温度に対して耐熱性を有する材料が最適である。 In order to expose the optical fiber array 1 to the annealing process, the guide substrate 3 holding the optical fiber 2f is preferably made of a material having heat resistance against the annealing temperature. Since the annealing temperature has a certain range as described above, a material having heat resistance with respect to the glass transition temperature + 50 ° C. or higher, which is considered to be the highest temperature, is optimal.

前記の紫外線硬化樹脂の場合、最も高くなるアニーリングの温度は、ガラス転移温度180℃の場合で、180℃に50℃を加えた230℃となる。従って、ガイド基板３に最適な材料として、融点が230℃を超えるシリコンや、ガラス転移温度が230℃を超えるプラスチック材や感光性ガラスが、アニーリングに対する耐熱性を備えているという点で好ましい。このような材料をガイド基板３に用いることにより、溝3a，3cの変形が防止されるので、その変形に伴って光ファイバ2fに加わる応力や、変形に伴って発生する光ファイバ2fの位置ずれも解消することが可能となる。 In the case of the ultraviolet curable resin, the highest annealing temperature is 230 ° C. obtained by adding 50 ° C. to 180 ° C. when the glass transition temperature is 180 ° C. Therefore, as the optimum material for the guide substrate 3, silicon having a melting point exceeding 230 ° C., a plastic material having a glass transition temperature exceeding 230 ° C., and photosensitive glass are preferable in that they have heat resistance against annealing. By using such a material for the guide substrate 3, the grooves 3a and 3c are prevented from being deformed. Therefore, the stress applied to the optical fiber 2f accompanying the deformation, and the positional deviation of the optical fiber 2f caused by the deformation. Can also be eliminated.

LDアレイチップ４は、図２１に示すようにテープ型光ファイバ２の本数ｍと同一個数のｍ個の活性層4aを有するチップであり、各活性層4aは前記ピッチP1よりも狭いピッチP2で配列されている。具体的なピッチP2の数値は30μｍである。更に、各溝９のピッチP2を前記ピッチP2と等しい30μｍに設定し、その各溝９に光ファイバ2fを配列することによって、図５及び図２１に示すように、各光ファイバ2fの端部はピッチP2＝30μｍで一列状に配列される。 As shown in FIG. 21, the LD array chip 4 is a chip having m active layers 4a having the same number m as the number of tape optical fibers 2, and each active layer 4a has a pitch P2 narrower than the pitch P1. It is arranged. A specific numerical value of the pitch P2 is 30 μm. Further, by setting the pitch P2 of each groove 9 to 30 μm, which is equal to the pitch P2, and arranging the optical fibers 2f in the respective grooves 9, as shown in FIGS. 5 and 21, the end portions of the respective optical fibers 2f are arranged. Are arranged in a line at a pitch P2 = 30 μm.

次に図２２に示すように、ガイド基板３と溝付き基板８とを、LDアレイチップ４を収納するパッケージ５内部に設けた前記ホルダー11上にマウントし、集束部2dがLDアレイチップ４の活性層4aに臨むように位置合わせを行って位置決めをした上で、ホルダー11をベース基板６に半田又は接着剤で固定する。パッケージ５外部にはテープ型光ファイバ２が延ばされている。更に、図示しない保護用樹脂をパッケージ５の枠内に充填して封止する。又、図２２は説明の都合上、リング７とカバー10の図示を省略したが、実際に光ファイバアレイ１をパッケージ５内部に収納するときは設ける。 Next, as shown in FIG. 22, the guide substrate 3 and the grooved substrate 8 are mounted on the holder 11 provided inside the package 5 that houses the LD array chip 4, and the converging part 2 d is formed on the LD array chip 4. After positioning and positioning so as to face the active layer 4a, the holder 11 is fixed to the base substrate 6 with solder or an adhesive. A tape-type optical fiber 2 is extended outside the package 5. Further, a protective resin (not shown) is filled in the frame of the package 5 and sealed. In FIG. 22, the ring 7 and the cover 10 are not shown for convenience of explanation, but are provided when the optical fiber array 1 is actually housed in the package 5.

各活性層4aから出射された光は、集束部2dの各光ファイバ2fに光学的に結合され、始端側へと伝搬されていく。図２３は、図２２図示の構成から、LDアレイチップ４と光ファイバ2fのみを取り出して図示した平面図である。その図２３より、LDアレイチップ４からの出射光を光ファイバ2fに直接結合させ、更に、その光ファイバ2fのピッチを、ピッチP2からピッチP1へと漸次変化させていくことにより、本発明では、LDアレイチップ４からテープ型光ファイバ２へのピッチ変換を光ファイバ2fそのもので行っている。 The light emitted from each active layer 4a is optically coupled to each optical fiber 2f of the converging unit 2d and propagates toward the start end side. FIG. 23 is a plan view showing only the LD array chip 4 and the optical fiber 2f extracted from the configuration shown in FIG. From FIG. 23, the light emitted from the LD array chip 4 is directly coupled to the optical fiber 2f, and the pitch of the optical fiber 2f is gradually changed from the pitch P2 to the pitch P1. The pitch conversion from the LD array chip 4 to the tape-type optical fiber 2 is performed by the optical fiber 2f itself.

テープ型光ファイバ２からLDアレイチップ４へと至る空間において、光ファイバ2fを曲げさせて、LDアレイチップ４の活性層4aのピッチP2と同一のピッチP2で集束部2dを形成し、その集束部2dをLDアレイチップ４に対峙させることで、互いにピッチの異なるLDアレイチップ４とテープ型光ファイバ２とが光学的に直接結合可能になる。光ファイバ2fの端部付近を30μｍまで細径化しているので、集束部2dのピッチを、ピッチP2と同一の30μｍまで高密度に配列して小型化することが出来る。従って、パッケージ５内部における光ファイバアレイ１の占有空間を減少させることが可能となる。更に、各光ファイバ2fを各溝９内に配列することにより、光ファイバ2fの端部の遊びを減少することが出来る。 In the space from the tape-type optical fiber 2 to the LD array chip 4, the optical fiber 2f is bent to form a converging portion 2d with the same pitch P2 as the pitch P2 of the active layer 4a of the LD array chip 4, and its converging By making the portion 2d face the LD array chip 4, the LD array chip 4 and the tape-type optical fiber 2 having different pitches can be directly optically coupled. Since the diameter of the vicinity of the end of the optical fiber 2f is reduced to 30 μm, the pitch of the converging portions 2d can be arranged at a high density up to 30 μm, which is the same as the pitch P2, and the size can be reduced. Therefore, the occupied space of the optical fiber array 1 inside the package 5 can be reduced. Further, by arranging the optical fibers 2f in the grooves 9, play at the end of the optical fiber 2f can be reduced.

LDアレイチップ４と光学的に結合させる側の光ファイバアレイ１のピッチを、ピッチP2まで小型化することにより、LDアレイチップ４をP2=30μｍで配列することが可能となる。これにより、１個当たりのLDアレイチップ４の面積が低減されて、1枚の半導体ウェハから多数個生産が可能となる。更にLDアレイチップ４の歩留りも向上するため、大幅なコストダウンが図られる。またLDアレイチップ４の単位面積が小さくなるためLD同士の距離が近くなり、LDの特性が揃いやすくなるため高効率化が達成される。 By reducing the pitch of the optical fiber array 1 on the side optically coupled to the LD array chip 4 to the pitch P2, the LD array chip 4 can be arranged at P2 = 30 μm. As a result, the area of each LD array chip 4 is reduced, and a large number of pieces can be produced from one semiconductor wafer. Further, since the yield of the LD array chip 4 is improved, the cost can be greatly reduced. Further, since the unit area of the LD array chip 4 is reduced, the distance between the LDs is reduced, and the characteristics of the LD are easily aligned, thereby achieving high efficiency.

更に、量産技術の確立したエッチド光ファイバを使用することにより、特性の均一な光ファイバアレイ１を実現することが出来る。細径化された光ファイバ2fを使用しても、細径化部2cに加わる応力が前記アニーリング処理によって抑制されるので、細径化部2cの破損や細径化部2cの曲げに伴う伝搬損失を低減することが可能となる。 Furthermore, the optical fiber array 1 having uniform characteristics can be realized by using an etched optical fiber whose mass production technology has been established. Even if the reduced-diameter optical fiber 2f is used, the stress applied to the reduced-diameter portion 2c is suppressed by the annealing treatment, so that propagation due to breakage of the reduced-diameter portion 2c or bending of the reduced-diameter portion 2c. Loss can be reduced.

パッケージ５内部に収納される光ファイバアレイ１では、図２０のハッチングで示される箇所が紫外線硬化樹脂で被覆される。この被覆により光ファイバ2fが保護されるので、光ファイバ2fの損傷や破損が防止される。特に、光ファイバ2fのうち、ガイド基板３に配列されず、且つ、被覆2bが剥ぎ取られた光ファイバ2fの箇所（ガイド基板３の一端側と被覆2bの間にある光ファイバ2fの箇所）は、ガイド基板３で保持されず、被覆2bも剥ぎ取られているので、外力に対して非常に脆く折れやすい。しかし、前記のように紫外線硬化樹脂で覆うことにより、紫外線硬化樹脂が外力を吸収すると共に、前記光ファイバ2fの箇所を保持するので、前記光ファイバ2fの箇所の損傷や破損が防止される。 In the optical fiber array 1 housed in the package 5, the portion indicated by hatching in FIG. 20 is covered with an ultraviolet curable resin. Since the optical fiber 2f is protected by this coating, the optical fiber 2f is prevented from being damaged or broken. Particularly, of the optical fibers 2f, the portion of the optical fiber 2f that is not arranged on the guide substrate 3 and from which the coating 2b has been peeled off (the portion of the optical fiber 2f that is between one end of the guide substrate 3 and the coating 2b). Is not held by the guide substrate 3 and the coating 2b is also peeled off, so that it is very fragile and easily broken by an external force. However, by covering with the ultraviolet curable resin as described above, the ultraviolet curable resin absorbs external force and holds the portion of the optical fiber 2f, thereby preventing damage or breakage of the portion of the optical fiber 2f.

なお、本実施の形態はその技術的思想により種々変更可能であり、例えば集束部2dのピッチP2を30μｍとして説明したが、ピッチP2はこの寸法に限定されることはなく、使用するLDアレイチップの変更に伴うピッチP2の変更や、クロストークの抑制という観点から、最適のP2を決定すれば良い。 The present embodiment can be variously changed depending on the technical idea. For example, the pitch P2 of the focusing portion 2d has been described as 30 μm, but the pitch P2 is not limited to this dimension, and the LD array chip to be used The optimum P2 may be determined from the viewpoint of changing the pitch P2 that accompanies this change and suppressing crosstalk.

又、紫外線硬化樹脂15のガラス転移温度も60〜150℃に限定されず、多様なガラス転移温度を有する紫外線硬化樹脂を用いることが可能である。 Further, the glass transition temperature of the ultraviolet curable resin 15 is not limited to 60 to 150 ° C., and ultraviolet curable resins having various glass transition temperatures can be used.

又、溝９の断面形状は、光ファイバ2fを堅固に支持可能な形状であればＶ形に限定されることはなく、例えば凹形に変更しても良い。 Further, the cross-sectional shape of the groove 9 is not limited to the V shape as long as it can firmly support the optical fiber 2f, and may be changed to a concave shape, for example.

又、本実施の形態では光素子としてLDアレイチップを例に取り説明したが、光素子はLDアレイチップに限らず、受光素子・発光素子・又はAWG等の光素子も含むものとする。AWGを用いた場合は、その導波路部に集束部2dが臨むように、集束部2dの位置合わせをすれば良い。前記のように光ファイバアレイ１の結合部のサイズを小型化することが可能となるので、AWGの小型化も可能になる。 In the present embodiment, the LD array chip is described as an example of the optical element. However, the optical element is not limited to the LD array chip, and includes an optical element such as a light receiving element, a light emitting element, or an AWG. When AWG is used, the focusing section 2d may be aligned so that the focusing section 2d faces the waveguide section. As described above, since the size of the coupling portion of the optical fiber array 1 can be reduced, the AWG can also be reduced.

又、ピッチP1は様々な物が有り、本発明は勿論それにも適用できる。 There are various pitches P1, and the present invention can be applied to it.

本発明の光ファイバアレイを、光通信システムの配線部や、チップパッケージ内部に用いることにより、伝搬データ量の増大や結合損失の低減、光結合部の小型化を図ることが出来る。 By using the optical fiber array of the present invention in the wiring part of an optical communication system or inside a chip package, the amount of propagation data can be increased, the coupling loss can be reduced, and the optical coupling part can be downsized.

本発明に係る光ファイバアレイを示す平面図。The top view which shows the optical fiber array which concerns on this invention. 説明のためリングとカバーを除いた図１の光ファイバアレイの平面図。The top view of the optical fiber array of FIG. 1 except a ring and a cover for description. 図１及び図２の光ファイバアレイの構成部品の一つであるガイド基板を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a guide substrate that is one of the components of the optical fiber array of FIGS. 1 and 2. 光ファイバアレイに使用される光ファイバの部分拡大図。The elements on larger scale of the optical fiber used for an optical fiber array. 図１のＡ−Ａ拡大部分断面図。The AA expanded partial sectional view of FIG. (a) ガイド基板の母材であるシリコン基板を示す正面図。(b) ガイド基板の母材であるシリコン基板を示す斜視図。(a) The front view which shows the silicon substrate which is a base material of a guide board | substrate. (b) The perspective view which shows the silicon substrate which is a base material of a guide board | substrate. (a) 図６のシリコン基板面上に保護膜を形成した状態を示す正面図。 (b) 図６のシリコン基板面上に保護膜を形成した状態を示す斜視図。(a) The front view which shows the state which formed the protective film on the silicon substrate surface of FIG. (b) The perspective view which shows the state which formed the protective film on the silicon substrate surface of FIG. (a) 図７の面上にポジレジストを塗布した状態を示す正面図。(b) 図７の面上にポジレジストを形成した状態を示す斜視図。(a) The front view which shows the state which apply | coated the positive resist on the surface of FIG. (b) The perspective view which shows the state which formed the positive resist on the surface of FIG. (a) 同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(b) 図８のシリコン基板がマスクによって露光される状態を示す斜視図。(a) The front view which showed the same figure (b) from the arrow C direction. (b) The perspective view which shows the state by which the silicon substrate of FIG. 8 is exposed with a mask. (a) 同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(b) レジストにマスクのパターンが転写されたシリコン基板を示す斜視図。(a) The front view which showed the same figure (b) from the arrow C direction. (b) The perspective view which shows the silicon substrate by which the pattern of the mask was transcribe | transferred to the resist. (a) 同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(b) 図１０をエッチングして保護膜にパターンが転写されたシリコン基板を示す斜視図。(a) The front view which showed the same figure (b) from the arrow C direction. (b) The perspective view which shows the silicon substrate by which the pattern was transferred to the protective film by etching FIG. (a) 図１１のレジストを除去したシリコン基板の正面図。(b) 同図(c)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(c) 同図(a)の面上にレジストを塗布したシリコン基板を示す斜視図。(a) The front view of the silicon substrate which removed the resist of FIG. (b) The front view which showed the same figure (c) from the arrow C direction. (c) The perspective view which shows the silicon substrate which apply | coated the resist on the surface of the same figure (a). (a) 同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(b) 図１２のシリコン基板がマスクによって露光される状態を示す斜視図。(a) The front view which showed the same figure (b) from the arrow C direction. (b) The perspective view which shows the state by which the silicon substrate of FIG. 12 is exposed with a mask. (a) 同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(b) レジストと保護膜にマスクのパターンが転写されたシリコン基板を示す斜視図。(a) The front view which showed the same figure (b) from the arrow C direction. (b) The perspective view which shows the silicon substrate by which the pattern of the mask was transcribe | transferred to the resist and the protective film. (a) 同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(b) 図１４のパターンによってエッチングされたシリコン基板の斜視図。(a) The front view which showed the same figure (b) from the arrow C direction. (b) The perspective view of the silicon substrate etched by the pattern of FIG. (a) 同図(c)を矢印Ｂ方向から示した背面図。(b) 同図(c)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(c) 図１５のレジストが除去されたシリコン基板を示す斜視図。(a) The rear view which showed the same figure (c) from the arrow B direction. (b) The front view which showed the same figure (c) from the arrow C direction. (c) The perspective view which shows the silicon substrate from which the resist of FIG. 15 was removed. (a) 同図(c)を矢印Ｂ方向から示した背面図。(b) 同図(c)を矢印Ｃ方向から示した正面図。(c) 図１６のパターンによってエッチングされたシリコン基板の斜視図。(a) The rear view which showed the same figure (c) from the arrow B direction. (b) The front view which showed the same figure (c) from the arrow C direction. (c) The perspective view of the silicon substrate etched by the pattern of FIG. 作製されたガイド基板を示す斜視図。The perspective view which shows the produced guide board | substrate. 図２のＢ−Ｂ拡大部分断面図。The BB expanded partial sectional view of FIG. 本発明に係る光ファイバアレイにおいて、紫外線硬化樹脂で被覆される箇所を示す平面図。The top view which shows the location coat | covered with ultraviolet curable resin in the optical fiber array which concerns on this invention. 図２のLDアレイチップと集束部との結合部の部分拡大図。The elements on larger scale of the coupling | bond part of the LD array chip | tip of FIG. 図２の光ファイバアレイを、パッケージ化した状態を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the state which packaged the optical fiber array of FIG. 図２２からLDアレイチップと光ファイバのみ抜粋した平面図。The top view which extracted only the LD array chip and the optical fiber from FIG. 従来の光ファイバアレイを示す平面図。The top view which shows the conventional optical fiber array. (a) 別形態の従来の光ファイバアレイの平面図。(b) 同図(a)の正面図。(c) Ｃ−Ｃ拡大断面図。(a) The top view of the conventional optical fiber array of another form. (b) Front view of FIG. (c) CC expanded sectional view.

符号の説明Explanation of symbols

１光ファイバアレイ
２テープ型光ファイバ
３ガイド基板
４ LDアレイチップ
５パッケージ
６ベース基板
７リング
８溝付き基板
９溝
10 カバー
11 ホルダー
12 テーパ面
13 ビーズ
14 接着剤
15 紫外線硬化樹脂
16 基板
17 保護膜
18 ポジレジスト
19 基板
20 レジスト窓
21 ポジレジスト
22 マスク
23 マスク
24 レジスト窓 1 Optical fiber array 2 Tape type optical fiber 3 Guide substrate 4 LD array chip 5 Package 6 Base substrate 7 Ring 8 Substrate with groove 9 Groove
10 Cover
11 Holder
12 Tapered surface
13 beads
14 Adhesive
15 UV curable resin
16 substrate
17 Protective film
18 Positive resist
19 Board
20 resist window
21 Positive resist
22 Mask
23 Mask
24 resist window

Claims

光ファイバアレイは
ｍ本（ｍ：０を含まない自然数）の光ファイバと、
ｍ本の光ファイバを配列するためのガイド基板を備え、
前記ガイド基板の面上には、ｍ本の前記光ファイバを配列するために、少なくともｍ本の溝が形成され、
前記溝は、前記ガイド基板の一端側では、一定のピッチP1で平行に形成されると共に、前記ガイド基板の一端側の反対側である前記ガイド基板の他端側に向かって、全ての前記溝が形成され、更に、前記ガイド基板の他端側に向かうにつれて、前記ピッチP1は漸次狭められて形成され、
前記溝の各々に前記光ファイバが配列されて、前記ｍ本の光ファイバが、前記ガイド基板の一端側では前記ピッチP1で配列されると共に、前記ガイド基板の他端側では前記ピッチP1より狭いピッチP2で配列され、
更に、前記溝に配列された前記光ファイバが、紫外線硬化樹脂で前記溝内に固定されると共に、
固定後に、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度±50℃の範囲内の温度と、５分以上120分以下の時間で、前記紫外線硬化樹脂にアニーリングが施されることを特徴とする光ファイバアレイ。 The optical fiber array has m (m: natural number not including 0) optical fibers,
a guide substrate for arranging m optical fibers;
On the surface of the guide substrate, at least m grooves are formed in order to arrange the m optical fibers.
The grooves are formed in parallel at a constant pitch P1 on one end side of the guide substrate, and all the grooves are directed toward the other end side of the guide substrate that is opposite to the one end side of the guide substrate. Is formed, and further toward the other end side of the guide substrate, the pitch P1 is formed to be gradually narrowed,
The optical fibers are arranged in each of the grooves, and the m optical fibers are arranged at the pitch P1 on one end side of the guide substrate and narrower than the pitch P1 on the other end side of the guide substrate. Arranged at pitch P2,
Further, the optical fibers arranged in the groove are fixed in the groove with an ultraviolet curable resin,
An optical fiber array, wherein the ultraviolet curable resin is annealed at a temperature within a range of ± 50 ° C. of glass transition temperature of the ultraviolet curable resin and a time of 5 minutes to 120 minutes after fixing.

前記アニーリングの温度が、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度±10℃の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバアレイ。 2. The optical fiber array according to claim 1, wherein the annealing temperature is set within a range of a glass transition temperature ± 10 ° C. of the ultraviolet curable resin.

前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度が70℃以上180℃以下であり、
前記アニーリングの温度が20℃以上230℃以下に設定されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバアレイ。 The glass transition temperature of the ultraviolet curable resin is 70 ° C. or higher and 180 ° C. or lower,
The optical fiber array according to claim 1, wherein the annealing temperature is set to 20 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.

前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度が70℃以上170℃以下であり、
前記アニーリングの温度が60℃以上180℃以下に設定されることを特徴とする請求項２記載の光ファイバアレイ。 The glass transition temperature of the ultraviolet curable resin is 70 ° C. or more and 170 ° C. or less,
The optical fiber array according to claim 2, wherein the annealing temperature is set to 60 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.

前記アニーリングの時間が、30分以上60分以下の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光ファイバアレイ。 The optical fiber array according to any one of claims 1 to 4, wherein the annealing time is set within a range of 30 minutes to 60 minutes.

前記アニーリングを施した前記紫外線硬化樹脂を、10分以上120分以下の範囲内で、アニーリングの温度から室温まで徐冷することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光ファイバアレイ。 6. The optical fiber array according to claim 1, wherein the annealed ultraviolet curable resin is gradually cooled from the annealing temperature to room temperature within a range of 10 minutes to 120 minutes. .

前記ガイド基板が、前記紫外線硬化樹脂のガラス転移温度+50℃以上の温度に対する耐熱性を有する材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の光ファイバアレイ。 The optical fiber array according to any one of claims 1 to 6, wherein the guide substrate is made of a material having heat resistance against a glass transition temperature of the ultraviolet curable resin + 50 ° C or higher.

前記光ファイバは、
コアと、
前記コアの屈折率よりも低い屈折率を有してコアの周りを包囲するクラッドを備え、
前記光ファイバが、前記コアの径はそのままでクラッドの径のみが、前記コアの軸と平行方向にテーパ状に細径化され、
更に、細径化されたｍ本の前記光ファイバが、各々の前記溝に配列されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の光ファイバアレイ。 The optical fiber is
The core,
Comprising a cladding having a refractive index lower than that of the core and surrounding the core;
In the optical fiber, the diameter of the core is left as it is, and only the diameter of the cladding is tapered in a direction parallel to the axis of the core,
The optical fiber array according to any one of claims 1 to 7, wherein the m optical fibers having a reduced diameter are arranged in each of the grooves.

前記細径化されたクラッドの径が30μmであることを特徴とする請求項８記載の光ファイバアレイ。 9. The optical fiber array according to claim 8, wherein the diameter of the thinned cladding is 30 [mu] m.

前記光ファイバのうち、前記光ファイバの被覆が剥ぎ取られ、且つ、前記ガイド基板に配列されない前記光ファイバの箇所が、紫外線硬化樹脂で被覆されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の光ファイバアレイ。 The optical fiber coating of the optical fiber is peeled off, and the portion of the optical fiber that is not arranged on the guide substrate is coated with an ultraviolet curable resin. An optical fiber array according to the above.