JP3234347B2 - Optical fiber array and manufacturing method thereof - Google Patents
Optical fiber array and manufacturing method thereofInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＤアレイに結合され
る光ファイバアレイとその製造方法に関し、更に詳しく
はファイバ整列ブロックの端面と石英系光ファイバの先
端作用面との間隔は全ての石英系光ファイバで同一であ
り、しかも先端作用面にはレンズ部が一体に形成されて
いて、かつ、動作時における前記ファイバ整列ブロック
からのガス発生を防止し、もってＬＤアレイの汚染を防
ぐことができる光ファイバアレイとその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber array to be coupled to an LD array and a method of manufacturing the same. More specifically, the distance between the end face of the fiber alignment block and the tip working face of the silica-based optical fiber is all quartz. It is the same as the system optical fiber, and furthermore, a lens portion is integrally formed on the tip working surface, and it is possible to prevent gas generation from the fiber alignment block at the time of operation, thereby preventing contamination of the LD array. The present invention relates to a possible optical fiber array and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光通信システムに組み込む発光素
子モジュールは、光源である半導体レーザ（laser-diod
e 、以下ＬＤという）と石英系光ファイバの間にそのレ
ーザ光を石英系光ファイバのコアに集光するレンズを介
挿することにより構成されている。このモジュールはＬ
Ｄと石英系光ファイバとの間における結合効率を高くす
ることが必要であるため、両者の結合パワーが最大とな
るようにＬＤとレンズと石英系光ファイバのコアとを調
心して組立てられる。2. Description of the Related Art Conventionally, a light-emitting element module incorporated in an optical communication system is a semiconductor laser (laser-diod
e, hereinafter referred to as an LD) and a silica-based optical fiber, and a lens for condensing the laser light on the core of the silica-based optical fiber is interposed. This module is L
Since it is necessary to increase the coupling efficiency between D and the silica-based optical fiber, the LD, the lens, and the core of the silica-based optical fiber are aligned and assembled so that the coupling power between them becomes maximum.
【０００３】一方、最近は、石英系光ファイバの端面に
直接レンズ部を形成したレンズ付き石英系光ファイバが
提案されている。この石英系光ファイバは、それ自体の
端面がレンズ機能を備えているため、上記モジュールの
製造に際しては、部品点数が減少し、しかも調心作業の
工数を低減することができ、コスト低減に資するという
利点を持っている。On the other hand, recently, a quartz optical fiber with a lens in which a lens portion is formed directly on the end face of the quartz optical fiber has been proposed. Since the end face of the silica-based optical fiber itself has a lens function, the number of components is reduced and the number of steps of the alignment work can be reduced when manufacturing the module, which contributes to cost reduction. It has the advantage.
【０００４】上記したレンズ付き石英系光ファイバは、
被覆部を剥離して露出させた石英系光ファイバを例えば
バーナのような加熱手段で局部加熱しながら引張って加
熱部を延伸し、石英系光ファイバの延伸部の外径が約１
０μｍ以下になった時点で延伸作業を停止してその部分
を例えばカッターで切断したのち、石英系光ファイバの
先端部を例えばバーナで加熱して溶融する。このとき、
先端部は表面張力によって球面になり、その結果、この
部分でレンズ機能が発現する。The above-mentioned quartz optical fiber with a lens is
The quartz optical fiber exposed by peeling the coating is pulled while being locally heated by a heating means such as a burner to stretch the heating portion, and the outer diameter of the stretched portion of the quartz optical fiber is about 1 mm.
When the thickness becomes 0 μm or less, the stretching operation is stopped, the portion is cut with, for example, a cutter, and then the tip of the silica-based optical fiber is heated and melted with, for example, a burner. At this time,
The tip portion becomes spherical due to surface tension, and as a result, a lens function is developed in this portion.
【０００５】ところで、このレンズ付き石英系光ファイ
バを組付けた発光素子モジュールは、従来、例えば図８
で示したような構造になっている。すなわち、上部が開
口し、内部に裸のＬＤ６が配置されているパッケージ７
の壁面からレンズ付き石英系光ファイバ８が挿入され、
その先端レンズ部８ａとＬＤ６の発光面とが１０μｍ程
度の間隔で対向するようにセットされている。そして、
ＬＤ６の酸化防止や防湿を目的として、パッケージ７の
開口部にはカバー９を設け、またレンズ付き石英系光フ
ァイバ８はそれが挿入されている壁面で例えばはんだ１
０によって固定され、もってパッケージ７は気密構造に
なっている。By the way, a light emitting element module in which this quartz optical fiber with a lens is assembled is conventionally known, for example, as shown in FIG.
The structure is as shown in FIG. That is, the package 7 in which the upper part is opened and the bare LD 6 is disposed inside.
A quartz optical fiber with lens 8 is inserted from the wall of
The tip lens portion 8a and the light emitting surface of the LD 6 are set so as to face each other at an interval of about 10 μm. And
A cover 9 is provided at the opening of the package 7 for the purpose of preventing the oxidation of the LD 6 and preventing moisture.
0, so that the package 7 has an airtight structure.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで最近は、ＬＤ
の光源を複数個配列してＬＤアレイを構成し、また、石
英系光ファイバの複数本をファイバ整列ブロックに配列
して光ファイバアレイとし、ＬＤアレイとこの光ファイ
バアレイを、複数個のレンズが配列されているレンズア
レイを媒介にして互いに結合することにより、各光源と
各石英系光ファイバを一括して結合した構造のＬＤアレ
イモジュールへの要求が高まっている。By the way, recently, LD
A plurality of light sources are arranged to form an LD array, and a plurality of quartz-based optical fibers are arranged in a fiber alignment block to form an optical fiber array. The LD array and this optical fiber array are formed by a plurality of lenses. There is an increasing demand for an LD array module having a structure in which each light source and each silica-based optical fiber are collectively coupled by being coupled to each other via the arranged lens array.
【０００７】このＬＤアレイモジュールにおいては、各
アレイが高い結合効率で結合されることが望ましいこと
はいうまでもないが、光ファイバアレイに配列されてい
るそれぞれの石英系光ファイバからの出射パワーは均一
であることが要求される。このようなＬＤアレイモジュ
ールを上記したレンズ付き石英系光ファイバを用いて製
造する場合には、その前段作業として、ファイバ整列ブ
ロックにこのレンズ付き石英系光ファイバの複数本を配
列固定して光ファイバアレイを組立てることが必要にな
る。In this LD array module, it is needless to say that the respective arrays are desirably coupled with high coupling efficiency. However, the output power from each quartz optical fiber arranged in the optical fiber array is It is required to be uniform. When such an LD array module is manufactured using the above-mentioned quartz optical fiber with a lens, as a pre-operation, a plurality of the quartz optical fibers with a lens are arranged and fixed in a fiber alignment block, and an optical fiber An array must be assembled.
【０００８】その場合、ＬＤアレイの各光源に対し、各
レンズ付き石英系光ファイバの先端の位置が全ての光フ
ァイバで揃っていないと、ＬＤアレイとの結合時に、そ
れぞれの光ファイバとそれぞれのＬＤ光源との結合効率
にばらつきが発生してしまう。レンズ付き石英系光ファ
イバの場合は、端面が光軸に対する直交面である従来の
光ファイバの場合と異なり、全ての光ファイバにつきそ
のレンズ部の先端を同一の位置に揃える作業は可成り煩
雑になる。In this case, if the positions of the tips of the silica-based optical fibers with lenses are not aligned for all the optical fibers with respect to each of the light sources of the LD array, the respective optical fibers and the respective optical fibers are connected at the time of coupling with the LD array. Variations occur in the coupling efficiency with the LD light source. In the case of a silica-based optical fiber with a lens, unlike the conventional optical fiber in which the end face is orthogonal to the optical axis, the work of aligning the tips of the lens portions of all the optical fibers to the same position is quite complicated. Become.
【０００９】本発明は、レンズ付き石英系光ファイバを
ファイバ整列ブロックに配列して光ファイバアレイを製
造するときの上記した問題を解決し、簡単に全ての光フ
ァイバのレンズ部の先端を同一位置に整えることがで
き、もってＬＤアレイとの結合効率を高めることができ
る光ファイバアレイであり、またＬＤアレイと結合して
動作させたときにＬＤアレイを汚染することのない光フ
ァイバアレイとその製造方法の提供を目的とする。The present invention solves the above-mentioned problem when an optical fiber array is manufactured by arranging silica-based optical fibers with lenses in a fiber alignment block, and simply positions the tips of the lens portions of all the optical fibers at the same position. An optical fiber array capable of improving the coupling efficiency with an LD array, and an optical fiber array that does not contaminate the LD array when operated in combination with the LD array, and a method of manufacturing the same. The purpose is to provide a method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、ファイバ整列ブロックと、
前記ファイバ整列ブロックに固定して配列され、先端作
用面が前記ファイバ整列ブロックの端面から露出してい
る複数本の石英系光ファイバとを有し、前記先端作用面
と前記ファイバ整列ブロックの端面との距離は全ての石
英系光ファイバで同じであり、かつ前記先端作用面には
レンズ部が形成されており、しかも前記先端作用面を除
いた全ての表面には金属めっき層が形成されていること
を特徴とする光ファイバアレイが提供され、また、ファ
イバ整列ブロックに複数本の石英系光ファイバをその先
端部が前記ファイバ整列ブロックの端面から突出する状
態で固定して配列する工程（以下、第１工程という）；
前記ファイバ整列ブロックの全表面、および、前記石英
系光ファイバの突出部分の全表面を被覆して金属めっき
層を形成する工程（以下、第２工程という）；前記石英
系光ファイバの先端部を一括研磨して、石英系光ファイ
バの先端作用面を形成すると同時に、前記先端部の突出
長を同じ長さに整える工程（以下、第３工程という）；
ならびに、前記先端作用面にレンズ部を形成する工程
（以下、第４工程という）を備えていることを特徴とす
る光ファイバアレイの製造方法が提供される。According to the present invention, there is provided a fiber alignment block comprising:
A plurality of silica-based optical fibers, which are fixedly arranged on the fiber alignment block and whose tip working surface is exposed from the end face of the fiber alignment block, have the tip working face and the end face of the fiber alignment block. Is the same for all quartz optical fibers, and a lens portion is formed on the tip working surface, and a metal plating layer is formed on all surfaces except the tip working surface. An optical fiber array is provided, and a step of fixing and arranging a plurality of silica-based optical fibers in a fiber alignment block in a state where the tips thereof protrude from the end surface of the fiber alignment block (hereinafter, referred to as The first step);
Forming a metal plating layer by covering the entire surface of the fiber alignment block and the entire surface of the protruding portion of the quartz optical fiber (hereinafter, referred to as a second step); A step of forming the tip working surface of the silica-based optical fiber by batch polishing and, at the same time, adjusting the protrusion length of the tip to the same length (hereinafter referred to as a third step);
In addition, there is provided a method for manufacturing an optical fiber array, comprising a step of forming a lens portion on the distal end working surface (hereinafter, referred to as a fourth step).
【００１１】[0011]
【作用】本発明の光ファイバアレイにおいては、石英系
光ファイバをファイバ整列ブロックに配列したときに、
これら石英系光ファイバの前記ファイバ整列ブロックの
端面からの突出長が不揃いであったとしても、第３工程
でこれら石英系光ファイバの突出部を一括して研磨する
ので、研磨後に表出した先端作用面の位置は、ファイバ
整列ブロックの端面に対し全ての石英系光ファイバで同
じになる。したがって、第４工程でこの先端作用面に形
成されたレンズ部の位置も、全ての石英系光ファイバで
同じになる。したがって、この光ファイバアレイをＬＤ
アレイモジュールに組付けたとき、各ＬＤ光源と各石英
系光ファイバのレンズ部との間隔は、全ての石英系光フ
ァイバで同じ長さになり結合効率のばらつきは解消す
る。In the optical fiber array of the present invention, when the silica-based optical fibers are arranged in a fiber alignment block,
Even if the projection lengths of these silica-based optical fibers from the end face of the fiber alignment block are not uniform, the projections of these silica-based optical fibers are collectively polished in the third step. The position of the working surface is the same for all quartz optical fibers with respect to the end face of the fiber alignment block. Therefore, the position of the lens portion formed on the front working surface in the fourth step is the same for all the quartz optical fibers. Therefore, this optical fiber array is
When assembled in an array module, the distance between each LD light source and the lens portion of each silica-based optical fiber is the same for all silica-based optical fibers, and the variation in coupling efficiency is eliminated.
【００１２】また、第２工程により、ファイバ整列ブロ
ックの全表面は金属めっき層で被覆されるので、この金
属めっき層がファイバ整列ブロックからの発生ガスに対
するバリアとして機能し、その結果、動作時におけるガ
ス発生はなくＬＤアレイの汚染を防止することができる
ようになる。In the second step, since the entire surface of the fiber alignment block is covered with the metal plating layer, the metal plating layer functions as a barrier against gas generated from the fiber alignment block, and as a result, during operation, No gas is generated, and contamination of the LD array can be prevented.
【００１３】[0013]
【実施例】以下に添付図面に基づいて本発明方法を詳細
に説明する。 実施例１ まず、第１工程においては、図１で示したように、複数
個（図では４個）のファイバ挿入孔１ａが穿設されてい
るファイバ整列ブロック１の各ファイバ挿入孔１ａに、
石英系光ファイバ２を挿入して、その先端部を突出させ
た状態で配列する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1 First, in the first step, as shown in FIG. 1, each fiber insertion hole 1a of the fiber alignment block 1 in which a plurality (four in the figure) of fiber insertion holes 1a are formed.
The silica-based optical fibers 2 are inserted, and are arranged in a state where the tips thereof are projected.
【００１４】ここで、ファイバ整列ブロック１は、例え
ば、エポキシ樹脂のような樹脂で構成されていることが
好ましい。そして、その樹脂のバルク体に機械加工を施
すことにより、例えば、２５０μｍのピッチでファイバ
挿入孔１ａが高精度で穿設されている。なお、このファ
イバ整列ブロック１は、従来の多心光コネクタのように
成形して作製することもできる。Here, the fiber alignment block 1 is preferably made of a resin such as an epoxy resin. Then, by machining the resin bulk body, fiber insertion holes 1a are drilled with high precision at a pitch of, for example, 250 μm. The fiber alignment block 1 can be formed and formed like a conventional multi-core optical connector.
【００１５】また、各ファイバ挿入孔１ａに挿入された
光ファイバ２は、それぞれ、例えばエポキシ系の接着剤
３でファイバ挿入孔１ａに固定されている。このとき、
光ファイバ２がファイバ整列ブロック１の端面１ｂから
突出している長さは、全ての光ファイバ２につき同じ長
さである必要はなく、図１で示したように、互いに異な
っていてもよい。The optical fibers 2 inserted into the respective fiber insertion holes 1a are respectively fixed to the fiber insertion holes 1a by, for example, an epoxy adhesive 3. At this time,
The length of the optical fibers 2 projecting from the end face 1b of the fiber alignment block 1 does not need to be the same for all the optical fibers 2, and may be different from each other as shown in FIG.
【００１６】石英系光ファイバとしては、それをフッ酸
溶液またはフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合溶液の
ようなエッチャントに浸漬したときに、クラッドのエッ
チング速度の方がコアのエッチング速度よりも大きくな
るような光ファイバが用いられる。このような光ファイ
バとしては、次のようなものをあげることができる。When a quartz optical fiber is immersed in an etchant such as a hydrofluoric acid solution or a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, the cladding has a higher etching rate than the core. Such an optical fiber is used. Examples of such optical fibers include the following.
【００１７】まず、最初の光ファイバは、コアを純粋な
石英ガラス（ＳｉＯ2 ）で構成し、その周囲を取り囲む
クラッドは、石英ガラスにフッ素成分をドープした組成
のガラスで構成したものである。また、別の光ファイバ
としては、コアを石英ガラスにＧｅＯ2 をドープして構
成したものである。この場合、クラッドは純粋の石英ガ
ラスであってもよいし、また、フッ素成分などがドープ
されているものであってもよい。First, the first optical fiber has a core made of pure quartz glass (SiO 2 ), and a clad surrounding the core is made of glass having a composition in which quartz glass is doped with a fluorine component. As another optical fiber, a core is formed by doping GeO 2 into quartz glass. In this case, the clad may be pure quartz glass, or may be doped with a fluorine component or the like.
【００１８】前者の光ファイバにおいて、クラッドへの
フッ素成分のドープ量は、この光ファイバの端面をエッ
チャントに浸漬したときにクラッドとコアのエッチング
速度に適正な差が生じて、コアの先端が円錐台形状（ま
たは円錐形状）で突出した状態になり、それが適正なレ
ンズ機能を発揮するように調節される。同時に、光ファ
イバの光伝送特性に悪影響を与えないように調節され
る。通常、コアとクラッドの屈折率差で0.３〜0.４％程
度であることが好ましい。In the former optical fiber, the doping amount of the fluorine component in the clad is determined by an appropriate difference in the etching rate between the clad and the core when the end face of the optical fiber is immersed in an etchant. It becomes a trapezoidal (or conical) protruding state, which is adjusted so as to exert an appropriate lens function. At the same time, adjustment is made so as not to adversely affect the optical transmission characteristics of the optical fiber. Usually, the difference in refractive index between the core and the clad is preferably about 0.3 to 0.4%.
【００１９】なお、クラッドは、フッ素成分に代えてリ
ン成分を混入したり、またはフッ素成分に加えてリン成
分を混入して形成してもよい。更に、コアが純粋の石英
ガラスではなく、例えばフッ素成分やＧｅＯ2 のような
ゲルマニウム成分が混入された組成であった場合は、ク
ラッドには、光伝送特性に影響を与えない範囲内で、ク
ラッド以上の多くのフッ素成分を混入して、コアとクラ
ッドとの間でエッチャントに対するエッチング速度に差
をつけてもよい。The clad may be formed by mixing a phosphorus component instead of a fluorine component, or by mixing a phosphorus component in addition to the fluorine component. Furthermore, when the core is not pure silica glass but has a composition in which a germanium component such as a fluorine component or GeO 2 is mixed, the cladding is formed within a range that does not affect the optical transmission characteristics. By mixing many fluorine components described above, the etching rate for the etchant may be made different between the core and the clad.
【００２０】後者の光ファイバの場合も同様で、ゲルマ
ニウム成分のコアへのドープ量は、この光ファイバの端
面をエッチャントに浸漬したときにコアとクラッドのエ
ッチング速度に適正な差が生じて、形成されたコアの前
記円錐台形状（または円錐形状）が適正なレンズ機能を
発揮するように調節される。ついで、第２工程において
は、図２で示したように、ファイバ整列ブロック１の全
表面と、光ファイバ２の突出部分の全表面と、また光フ
ァイバ２の後端部分の全表面を被覆して金属めっき層４
を形成する。この金属めっき層４が形成されることによ
り、ファイバ整列ブロック１でガスが発生しても、その
ガスが外部に発散してくることは防止される。The same applies to the case of the latter optical fiber. The doping amount of the germanium component into the core is determined by an appropriate difference in the etching rate between the core and the clad when the end face of the optical fiber is immersed in an etchant. The frusto-conical shape (or conical shape) of the obtained core is adjusted so as to exert an appropriate lens function. Then, in the second step, as shown in FIG. 2, the entire surface of the fiber alignment block 1, the entire surface of the projecting portion of the optical fiber 2, and the entire surface of the rear end portion of the optical fiber 2 are covered. Metal plating layer 4
To form By forming the metal plating layer 4, even if gas is generated in the fiber alignment block 1, the gas is prevented from escaping to the outside.
【００２１】この金属めっき層４は、例えば、金属めっ
き層を形成すべき個所に常用の無電解めっきを行ってそ
の個所に導電性を付与したのち、つぎにその無電解めっ
き層の上に通常の電解めっきを行うことにより所望厚み
の電解めっき層として形成することができる。この金属
めっき層４は、後述する第４工程でレンズ部を形成する
ときに用いるエッチャントによって侵食されないような
材料で構成されている。例えば、ニッケルめっき層をあ
げることができる。The metal plating layer 4 is formed, for example, by applying conventional electroless plating to a place where a metal plating layer is to be formed and imparting conductivity to the place, and then forming a normal layer on the electroless plating layer. Can be formed as an electrolytic plating layer having a desired thickness. The metal plating layer 4 is made of a material that is not eroded by an etchant used when forming a lens portion in a fourth step described later. For example, a nickel plating layer can be given.
【００２２】この金属めっき層４の厚みは格別限定され
るものではないが、後述するレンズ部の形成時に、光フ
ァイバ２の突出部分の長さは約２０μｍ程度減少するこ
とがあるので、その場合であってもファイバ整列ブロッ
ク１の端面１ｂからレンズ部を突出させることを考慮す
ると、概ね、５０μｍ程度であることが好ましい。つい
で、第３工程においては、ファイバ整列ブロック１から
突出している各光ファイバ２の先端部が一括して研磨さ
れる。Although the thickness of the metal plating layer 4 is not particularly limited, the length of the protruding portion of the optical fiber 2 may be reduced by about 20 μm when a lens portion described later is formed. However, considering that the lens portion protrudes from the end face 1b of the fiber alignment block 1, it is preferable that the thickness be approximately 50 μm. Next, in the third step, the tips of the optical fibers 2 protruding from the fiber alignment block 1 are polished at once.
【００２３】そのときに、図３で示したように、光ファ
イバ２の先端部の基部を埋設するようにしてファイバ整
列ブロック１の端面１ｂを樹脂で被覆し、それを硬化し
て樹脂層５を形成することにより、光ファイバ２の全体
を樹脂層５で固定する補強処理を施すことが好ましい。
なお、図３の仮想線で示したように、樹脂層５で各光フ
ァイバ２の先端部を全体として埋設するようにしてもよ
い。At this time, as shown in FIG. 3, the end face 1b of the fiber alignment block 1 is covered with a resin so that the base of the tip of the optical fiber 2 is buried. , It is preferable to perform a reinforcing process for fixing the entire optical fiber 2 with the resin layer 5.
In addition, as shown by the imaginary line in FIG. 3, the distal end portion of each optical fiber 2 may be entirely buried in the resin layer 5.
【００２４】用いる樹脂としては、例えば紫外線硬化型
のものや、熱硬化型のものをあげることができる。これ
らの樹脂を端面１ｂに塗布したのち、これに紫外線照射
または加熱して硬化させることにより、光ファイバ２の
先端部はその突出状態を保持したまま固定される。上記
した一括研磨後にあっては、図４で示したように、不揃
いに突出していた光ファイバ２の先端部分は研磨除去さ
れ、金属めっき層４の研磨面、樹脂被覆層５の研磨面と
光ファイバ２の研磨面２ａは同一平面を構成する。すな
わち、全ての光ファイバ２につき、研磨面２ａが先端作
用面として表出し、その位置は、ファイバ整列ブロック
１の端面１ｂから同じ長さだけ突出した位置になる。As the resin to be used, for example, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used. After the resin is applied to the end face 1b, the resin is irradiated with ultraviolet light or heated to be cured, whereby the distal end of the optical fiber 2 is fixed while maintaining its protruding state. After the above-mentioned collective polishing, as shown in FIG. 4, the tips of the optical fibers 2 that have irregularly protruded are polished and removed, and the polished surface of the metal plating layer 4 and the polished surface of the resin coating layer 5 are removed. The polished surface 2a of the fiber 2 forms the same plane. That is, the polished surface 2a of all the optical fibers 2 is exposed as the tip working surface, and the position thereof is a position protruding from the end surface 1b of the fiber alignment block 1 by the same length.
【００２５】その後、端面１ｂを被覆する樹脂被覆層５
を除去する。その結果、図５で示したように、ファイバ
整列ブロック１の端面１ｂからは光ファイバ２の先端が
突出するが、それぞれの光ファイバにおける先端作用面
２ａの位置は、ファイバ整列ブロック１の端面１ｂを基
準にして全ての光ファイバで同じになる。ついで、第４
工程では、上記した光ファイバの先端作用面２ａにレン
ズ部が形成される。Thereafter, a resin coating layer 5 covering the end face 1b is formed.
It is removed. As a result, as shown in FIG. 5, the tip of the optical fiber 2 protrudes from the end face 1b of the fiber alignment block 1, but the position of the tip working surface 2a in each optical fiber is determined by the end face 1b of the fiber alignment block 1. Is the same for all optical fibers based on Then, the fourth
In the process, a lens portion is formed on the distal end working surface 2a of the optical fiber.
【００２６】具体的には、光ファイバ２の先端部をフッ
酸溶液やフッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液などの
エッチャントに浸漬する。光ファイバの先端部をこれら
エッチャントに浸漬すると、クラッド，コアはいずれも
石英系ガラスであるためエッチングされる。このとき、
クラッドのエッチング速度はコアのエッチング速度より
も大きく、しかも、エッチングは、光ファイバの軸長方
向に進んで光ファイバを短くするエッチングと光ファイ
バの径方向に進んで光ファイバを細くするエッチングと
が合成された状態で進行していくので、結局、所定の時
間が経過すると、光ファイバ２の突出長は全体として短
くなると同時に、光ファイバの端面には、コアが円錐台
形状になって突出し、図６で示したように、光ファイバ
２の先端作用面２ａにはレンズ部２ｂが形成される。Specifically, the tip of the optical fiber 2 is immersed in an etchant such as a hydrofluoric acid solution or a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride. When the tip of the optical fiber is immersed in these etchants, the cladding and the core are both etched because they are quartz glass. At this time,
The etching rate of the clad is higher than the etching rate of the core.Moreover, the etching proceeds in the axial length direction of the optical fiber to shorten the optical fiber and the etching proceeds in the radial direction of the optical fiber to make the optical fiber thinner. Since it proceeds in a synthesized state, after a predetermined period of time, the projection length of the optical fiber 2 becomes shorter as a whole, and at the same time, the core projects on the end face of the optical fiber in the shape of a truncated cone, As shown in FIG. 6, a lens portion 2b is formed on the distal end working surface 2a of the optical fiber 2.
【００２７】なお、このエッチング処理時には、石英系
光ファイバの先端部の突出長が２０〜３０μｍ程度短く
なるので、このエッチング処理に先立ち、光ファイバ先
端部を被覆している金属めっき層を２０〜３０μｍ程度
の長さで除去しておくことが好ましい。このエッチング
処理で、各石英系光ファイバ２の先端部に作用するエッ
チング条件は同じであるから、端面１ｂから突出してい
る先端部の突出長は全ての石英系光ファイバ２で同じ長
さになる。During the etching process, the protruding length of the tip of the silica-based optical fiber is shortened by about 20 to 30 μm. Therefore, before the etching, the metal plating layer covering the tip of the optical fiber is removed by 20 to 30 μm. It is preferable to remove it in a length of about 30 μm. In this etching process, the etching conditions acting on the distal end of each quartz optical fiber 2 are the same, so that the protruding length of the distal end protruding from the end face 1b is the same for all the quartz optical fibers 2. .
【００２８】なお、この突出部（レンズ部）２ｂの円錐
台形状の部分に、例えば集光レーザ光を照射して加熱溶
融すると、この円錐台形状を球状のレンズに変化させる
こともできる。 実施例２ 図７に、本発明の光ファイバアレイの別の実施例を示
す。When the frusto-conical portion of the protruding portion (lens portion) 2b is irradiated with, for example, a condensed laser beam and heated and melted, the frusto-conical shape can be changed to a spherical lens. Embodiment 2 FIG. 7 shows another embodiment of the optical fiber array of the present invention.
【００２９】この光ファイバアレイは、光ファイバ２の
先端作用面２ａが金属めっき層４の外表面４ａよりも凹
没しているものである。この光ファイバアレイは、これ
を例えばＬＤアレイと光結合するときに、レンズ部２ｂ
が凹没しているので、ＬＤアレイの発光面と接触するこ
とがなく、したがって、両者の光結合過程において、Ｌ
Ｄアレイを損傷するという虞れを完全に解消できるとい
う利点を備えている。In this optical fiber array, the tip working surface 2a of the optical fiber 2 is recessed from the outer surface 4a of the metal plating layer 4. When the optical fiber array is optically coupled to, for example, an LD array, the lens portion 2b
Is not in contact with the light emitting surface of the LD array, and therefore, during the optical coupling process between the two, L
There is an advantage that the danger of damaging the D array can be completely eliminated.
【００３０】この光ファイバは、実施例１の場合と同じ
ように第３工程までを進めたのち、前記した第４工程に
おけるレンズ部の形成時に、光ファイバの先端作用面に
対するエッチング量を制御することによって製造するこ
とができる。In this optical fiber, after proceeding to the third step in the same manner as in the first embodiment, the amount of etching of the optical fiber with respect to the tip working surface is controlled when the lens portion is formed in the fourth step. Can be manufactured.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、光ファイバをファイバ整列ブロックに配列
するときに、そのファイバ整列ブロックの端面から突出
する光ファイバの突出長が不揃いであっても、最終的に
は、全ての光ファイバの突出長が同じであり、かつその
先端作用面にレンズ部が形成されている光ファイバアレ
イを製造することができる。したがって、従来のよう
に、光ファイバの先端を１本１本揃えてファイバ整列ブ
ロックに配列するという煩雑な作業は解消できる。As is apparent from the above description, according to the method of the present invention, when the optical fibers are arranged in the fiber alignment block, the lengths of the optical fibers projecting from the end faces of the fiber alignment block are not uniform. Even if it does, finally, it is possible to manufacture an optical fiber array in which all the optical fibers have the same protruding length and a lens portion is formed on the front working surface thereof. Therefore, the complicated operation of aligning the ends of the optical fibers one by one and arranging them in the fiber alignment block as in the related art can be eliminated.
【００３２】また、得られた光ファイバアレイは、それ
をＬＤアレイと結合すると結合効率は高くなり、しかも
各光ファイバの突出長は同じであるためその結合効率は
各ＬＤと各光ファイバとの間でばらつくことがない。し
たがって、非常に優れたＬＤアレイモジュールを組立て
ることができる。しかも、ファイバ整列ブロックの表面
は金属めっき層で被覆されているのでファイバ整列ブロ
ックからの発生ガスによって引き起こされるＬＤアレイ
の汚染は防止される。Further, when the obtained optical fiber array is coupled to an LD array, the coupling efficiency becomes higher, and since the protruding length of each optical fiber is the same, the coupling efficiency between each LD and each optical fiber is increased. There is no variation between them. Therefore, a very excellent LD array module can be assembled. In addition, since the surface of the fiber alignment block is covered with the metal plating layer, contamination of the LD array caused by gas generated from the fiber alignment block is prevented.
【図１】光ファイバをファイバ整列ブロックに配列する
状態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which optical fibers are arranged in a fiber alignment block.
【図２】金属めっき層を形成した状態を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where a metal plating layer is formed.
【図３】光ファイバの先端部を固定した状態を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the distal end of the optical fiber is fixed.
【図４】研磨処理後の状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after a polishing process.
【図５】樹脂被覆層を除去した状態を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view showing a state where a resin coating layer is removed.
【図６】レンズ部を形成した状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where a lens portion is formed.
【図７】本発明の別の光ファイバアレイの先端作用面の
部分を示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a tip working surface of another optical fiber array according to the present invention.
【図８】従来の発光素子モジュールを示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional light emitting element module.
１ ファイバ整列ブロック １ａ ファイバ挿入孔 １ｂ ファイバ整列ブロック１の端面 ２ 光ファイバ ２ａ 光ファイバ２の研磨面（先端作用面） ２ｂ レンズ部 ３ 接着剤 ４ 金属めっき層 ４ａ 金属めっき層４の外表面 ５ 樹脂被覆層 REFERENCE SIGNS LIST 1 fiber alignment block 1a fiber insertion hole 1b end face of fiber alignment block 1 2 optical fiber 2a polished surface of optical fiber 2 (tip working surface) 2b lens portion 3 adhesive 4 metal plating layer 4a outer surface of metal plating layer 4 5 resin Coating layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−318503（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/42 G02B 6/10 G02B 6/36 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-318503 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/42 G02B 6/10 G02B 6 / 36
Claims (4)
整列ブロックに固定して配列され、先端作用面が前記フ
ァイバ整列ブロックの端面から露出している複数本の石
英系光ファイバとを有し、前記先端作用面と前記ファイ
バ整列ブロックの端面との距離は全ての石英系光ファイ
バで同じであり、かつ前記先端作用面にはレンズ部が形
成されており、しかも前記先端作用面を除いた全ての表
面には金属めっき層が形成されていることを特徴とする
光ファイバアレイ。1. A fiber alignment block, comprising: a plurality of silica-based optical fibers fixedly arranged on the fiber alignment block and having a tip working surface exposed from an end face of the fiber alignment block; The distance between the working surface and the end surface of the fiber alignment block is the same for all silica-based optical fibers, and a lens portion is formed on the front working surface, and all surfaces except the front working surface are used. An optical fiber array, wherein a metal plating layer is formed on the optical fiber array.
フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合溶液によるコアの
エッチング速度の方がクラッドのエッチング速度よりも
小さい組成の材料から成る請求項１の光ファイバアレ
イ。2. The optical fiber according to claim 1, wherein the quartz optical fiber is made of a material having a composition in which the etching rate of the core with hydrofluoric acid or a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride is lower than the etching rate of the cladding. Fiber array.
光ファイバをその先端部が前記ファイバ整列ブロックの
端面から突出する状態で固定して配列する工程；前記フ
ァイバ整列ブロックの全表面、および、前記石英系光フ
ァイバの突出部分の全表面を被覆して金属めっき層を形
成する工程；前記石英系光ファイバの先端部を一括研磨
して、石英系光ファイバの先端作用面を形成すると同時
に、前記先端部の突出長を同じ長さに整える工程；なら
びに、前記先端作用面にレンズ部を形成する工程を備え
ていることを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。3. A step of fixing and arranging a plurality of silica-based optical fibers on a fiber alignment block with their tips protruding from the end surface of the fiber alignment block; the entire surface of the fiber alignment block; Forming a metal plating layer by covering the entire surface of the protruding portion of the silica-based optical fiber; simultaneously polishing the distal end of the silica-based optical fiber to form the distal end working surface of the silica-based optical fiber; A method for manufacturing an optical fiber array, comprising the steps of: adjusting a projecting length of a distal end portion to the same length; and forming a lens portion on the operating surface of the distal end.
フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合溶液によるコアの
エッチング速度の方がクラッドのエッチング速度よりも
小さい組成の材料から成る請求項３の光ファイバアレイ
の製造方法。Wherein said silica-based optical fiber, light of claim 3 towards the core etching rate of the by mixed solution of hydrofluoric acid or hydrofluoric acid and ammonium fluoride is made of a material smaller composition than the etching rate of the cladding Fiber array manufacturing method.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP11291393A JP3234347B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Optical fiber array and manufacturing method thereof |
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| EP94303402A EP0627641B1 (en) | 1993-05-14 | 1994-05-12 | Optical fiber array and a method of producing the same |
| DE69416617T DE69416617T2 (en) | 1993-05-14 | 1994-05-12 | Association of optical fibers and process for its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP3234347B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11881364B2 (en) | 2021-10-29 | 2024-01-23 | Seoyon E-Hwa Co., Ltd. | Knob structure of user interface device |
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-
1993
- 1993-05-14 JP JP11291393A patent/JP3234347B2/en not_active Expired - Fee Related
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