JPH0990151A - V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法 - Google Patents
V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法Info
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- JPH0990151A JPH0990151A JP27067095A JP27067095A JPH0990151A JP H0990151 A JPH0990151 A JP H0990151A JP 27067095 A JP27067095 A JP 27067095A JP 27067095 A JP27067095 A JP 27067095A JP H0990151 A JPH0990151 A JP H0990151A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
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- C03B2215/41—Profiled surfaces
- C03B2215/413—Profiled surfaces optical fibre alignment, fixing or connecting members having V-grooves
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】製造時間、及び製造コストの削減をはかったV
溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コ
ネクタの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】少なくとも一方がV溝光コネクタ基盤のV溝部
に対応したV字状の凸部105を有する型6であって、
対向配置された一対の型6、13間にガラス素材30を
配置し、この一対の型及びガラス素材を加熱し、型6の
凸部105をガラス素材30の少なくとも一方の面に転
写してV溝部101を形成し、ガラス素材を所望する大
きさに切り出し、V溝光コネクタ基盤を形成する。さら
に、このV溝光コネクタ基盤のV溝部に接続すべき光フ
ァイバを固定して光コネクタを形成し、この光コネクタ
2個を対向配置させて光ファイバの軸合わせをした後、
融着接続することで光コネクタが製造される。
溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コ
ネクタの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】少なくとも一方がV溝光コネクタ基盤のV溝部
に対応したV字状の凸部105を有する型6であって、
対向配置された一対の型6、13間にガラス素材30を
配置し、この一対の型及びガラス素材を加熱し、型6の
凸部105をガラス素材30の少なくとも一方の面に転
写してV溝部101を形成し、ガラス素材を所望する大
きさに切り出し、V溝光コネクタ基盤を形成する。さら
に、このV溝光コネクタ基盤のV溝部に接続すべき光フ
ァイバを固定して光コネクタを形成し、この光コネクタ
2個を対向配置させて光ファイバの軸合わせをした後、
融着接続することで光コネクタが製造される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、対向する光ファ
イバの端面同士を接続するために、光ファイバを位置決
めして保持するV字状の溝部を有するV溝光コネクタ基
盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方
法に関する。
イバの端面同士を接続するために、光ファイバを位置決
めして保持するV字状の溝部を有するV溝光コネクタ基
盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、音声や画像信号などを光信号とし
て伝送する光通信において、通信可能なエリアが拡大さ
れようとしている。このような光通信の発達には、光信
号を伝送する伝送媒体としての光ファイバを相互に接続
するコネクタが必要不可欠である。通常、このコネクタ
には、光ファイバ相互の軸合わせを容易とするために、
V字状の溝部を有する光コネクタが使用される。このV
溝を利用して光ファイバが位置決めされ、端面が鏡面状
となるように切断された光ファイバ同士を融着するなど
して接続する。
て伝送する光通信において、通信可能なエリアが拡大さ
れようとしている。このような光通信の発達には、光信
号を伝送する伝送媒体としての光ファイバを相互に接続
するコネクタが必要不可欠である。通常、このコネクタ
には、光ファイバ相互の軸合わせを容易とするために、
V字状の溝部を有する光コネクタが使用される。このV
溝を利用して光ファイバが位置決めされ、端面が鏡面状
となるように切断された光ファイバ同士を融着するなど
して接続する。
【0003】従来、光コネクタのV溝部を有する基盤
は、以下のような製造工程により製造されている。図6
は、スライサを用いた機械加工によるV溝光コネクタ基
盤の製造方法の一例を概略的に示す図である。 (a)まず、V溝光コネクタ基盤のV溝部が形成される
石英又はシリコン基板50を用意し、加工機の定盤に張
付ける。続いて、この基板の表面端部を面取り50Aす
る。 (b)次に、基板50の段取り変えを実行し、基板50
を裏返して面取りした面50Bを加工機の定盤に張付け
る。続いて、この基板をスライサにより所定方向に切断
し、複数のパーツ51に分割する。 (c)次に、フライス加工により基板50、すなわちパ
ーツ51に複数のV溝部52を形成する。 (d)次に、この基板50の段取り変えを実行し、基板
50が張り付けられている平面内を90°回転させる。
続いて、工程(b)で切断された方向に対して直交する
方向に沿って基板50を切断し、所望する大きさに細分
化53する。続いて、この細分化したV溝部52を有す
る基板53を取り外し、洗浄する。
は、以下のような製造工程により製造されている。図6
は、スライサを用いた機械加工によるV溝光コネクタ基
盤の製造方法の一例を概略的に示す図である。 (a)まず、V溝光コネクタ基盤のV溝部が形成される
石英又はシリコン基板50を用意し、加工機の定盤に張
付ける。続いて、この基板の表面端部を面取り50Aす
る。 (b)次に、基板50の段取り変えを実行し、基板50
を裏返して面取りした面50Bを加工機の定盤に張付け
る。続いて、この基板をスライサにより所定方向に切断
し、複数のパーツ51に分割する。 (c)次に、フライス加工により基板50、すなわちパ
ーツ51に複数のV溝部52を形成する。 (d)次に、この基板50の段取り変えを実行し、基板
50が張り付けられている平面内を90°回転させる。
続いて、工程(b)で切断された方向に対して直交する
方向に沿って基板50を切断し、所望する大きさに細分
化53する。続いて、この細分化したV溝部52を有す
る基板53を取り外し、洗浄する。
【0004】このようにしてV溝光コネクタ基盤が製造
される。
される。
【0005】また、従来は、図7に示すように、異方性
エッチングによりV溝光コネクタ基盤を製造する方法も
提案されている。 (a)まず、V溝光コネクタ基盤のV溝部が形成される
単結晶のシリコン基板50を用意する。このシリコン基
板50は、(100) の結晶面に沿って切り出されている。
続いて、このシリコン基板50上に酸化シリコン膜60
を堆積させ、さらに、その酸化シリコン膜60上にフォ
トレジスト70を塗布する。 (b)次に、このフォトレジスト70上にフォトマスク
80を配置し、紫外光線などを照射してフォトレジスト
70を露光する。続いて、このフォトレジスト70を現
像処理し、露光されたフォトレジスト部分を除去する。 (c)次に、フォトレジスト70が除去されて露出して
いる部分の酸化シリコン膜60をエッチングし、シリコ
ン基板50の(100) 面を露出させた後、フォトレジスト
70を剥離する。 (d)次に、露出しているシリコン基板を異方性エッチ
ングする。この時、シリコンの化学的特性により、(10
0) 面より(111) 面の方がエッチングされ難いため、(11
1) 面が露出し、シリコン基板50にV字状の溝部52
が形成される。
エッチングによりV溝光コネクタ基盤を製造する方法も
提案されている。 (a)まず、V溝光コネクタ基盤のV溝部が形成される
単結晶のシリコン基板50を用意する。このシリコン基
板50は、(100) の結晶面に沿って切り出されている。
続いて、このシリコン基板50上に酸化シリコン膜60
を堆積させ、さらに、その酸化シリコン膜60上にフォ
トレジスト70を塗布する。 (b)次に、このフォトレジスト70上にフォトマスク
80を配置し、紫外光線などを照射してフォトレジスト
70を露光する。続いて、このフォトレジスト70を現
像処理し、露光されたフォトレジスト部分を除去する。 (c)次に、フォトレジスト70が除去されて露出して
いる部分の酸化シリコン膜60をエッチングし、シリコ
ン基板50の(100) 面を露出させた後、フォトレジスト
70を剥離する。 (d)次に、露出しているシリコン基板を異方性エッチ
ングする。この時、シリコンの化学的特性により、(10
0) 面より(111) 面の方がエッチングされ難いため、(11
1) 面が露出し、シリコン基板50にV字状の溝部52
が形成される。
【0006】この基板を所望する大きさに細分化し、洗
浄してV溝光コネクタ基盤が製造される。
浄してV溝光コネクタ基盤が製造される。
【0007】従来は、このような方法でV溝光コネクタ
基盤が製造された後、V溝部に光ファイバを載置し、そ
の上からファイバ押さえを載せて紫外線やYAG(yttri
um aluminium garnet)レーザなどを照射して固定し、光
コネクタを作成している。
基盤が製造された後、V溝部に光ファイバを載置し、そ
の上からファイバ押さえを載せて紫外線やYAG(yttri
um aluminium garnet)レーザなどを照射して固定し、光
コネクタを作成している。
【0008】しかし、図6に示すような機械加工による
製造方法では、多くの製造工程を必要とするため、製造
時間、及び製造コストが増大する。
製造方法では、多くの製造工程を必要とするため、製造
時間、及び製造コストが増大する。
【0009】一方、図7に示すような異方性エッチング
による製造方法においては、他の材料では異方性エッチ
ングによるV溝形成が困難であるため、基板材料として
単結晶シリコンウエハに限定される。また、製造コスト
が高価であり、高精度なV溝形成が難しいなどの問題も
ある。
による製造方法においては、他の材料では異方性エッチ
ングによるV溝形成が困難であるため、基板材料として
単結晶シリコンウエハに限定される。また、製造コスト
が高価であり、高精度なV溝形成が難しいなどの問題も
ある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】今日の情報化社会で
は、大量の情報が高速に相互通信されることが求めら
れ、そのためには光通信は必要不可欠である。また、Fi
ber To The Home (FTTH)などの言葉に代表されるよう
に、光通信網は各家庭まで伸びようとしている。
は、大量の情報が高速に相互通信されることが求めら
れ、そのためには光通信は必要不可欠である。また、Fi
ber To The Home (FTTH)などの言葉に代表されるよう
に、光通信網は各家庭まで伸びようとしている。
【0011】しかし、光通信に必要不可欠な光コネクタ
は非常に高精度な部品であり、V溝の寸法許容差が単ピ
ッチ及び累進ピッチともに±0.5μm以内、光伝送損
失が0.1dB以下、熱膨張率が光ファイバと同等値、
等の厳しい性能が要求される。このような厳しい性能を
実現するためには、高精度の加工が必要であると共に、
製造工程が増加し、製造コストが高価となり、光通信網
の発達に大きな障害をもたらすおそれがある。
は非常に高精度な部品であり、V溝の寸法許容差が単ピ
ッチ及び累進ピッチともに±0.5μm以内、光伝送損
失が0.1dB以下、熱膨張率が光ファイバと同等値、
等の厳しい性能が要求される。このような厳しい性能を
実現するためには、高精度の加工が必要であると共に、
製造工程が増加し、製造コストが高価となり、光通信網
の発達に大きな障害をもたらすおそれがある。
【0012】そこで、この発明は、上述したような事情
に鑑み成されたものであって、その目的は、製造工程を
短縮化し、製造時間、及び製造コストの削減をはかった
V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光
コネクタの製造方法を提供することにある。
に鑑み成されたものであって、その目的は、製造工程を
短縮化し、製造時間、及び製造コストの削減をはかった
V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光
コネクタの製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、対向する光ファイバの端面同
士を接続するために、光ファイバを位置決めして保持す
るV字状の溝部を有するV溝光コネクタ基盤の製造方法
において、少なくとも一方が前記V溝光コネクタ基盤の
V溝部に対応したV字状の凸部を有する型であって、対
向配置された一対の型間にガラス素材を配置する第1の
工程と、前記一対の型及びガラス素材を加熱する第2の
工程と、前記型の凸部を前記ガラス素材の少なくとも一
方の面に転写してV溝部を形成する第3の工程と、を具
備したV溝光コネクタ基盤の製造方法を提供するもので
ある。
に基づきなされたもので、対向する光ファイバの端面同
士を接続するために、光ファイバを位置決めして保持す
るV字状の溝部を有するV溝光コネクタ基盤の製造方法
において、少なくとも一方が前記V溝光コネクタ基盤の
V溝部に対応したV字状の凸部を有する型であって、対
向配置された一対の型間にガラス素材を配置する第1の
工程と、前記一対の型及びガラス素材を加熱する第2の
工程と、前記型の凸部を前記ガラス素材の少なくとも一
方の面に転写してV溝部を形成する第3の工程と、を具
備したV溝光コネクタ基盤の製造方法を提供するもので
ある。
【0014】また、この発明によれば、対向する光ファ
イバの端面同士を接続するために、光ファイバを位置決
めして保持するV溝光コネクタ基盤を備えた光コネクタ
の製造方法において、少なくとも一方が前記V溝光コネ
クタ基盤のV溝部に対応したV字状の凸部を有する型で
あって、対向配置された一対の型間にガラス素材を配置
する第1の工程と、前記一対の型及びガラス素材を加熱
する第2の工程と、前記型の凸部を前記ガラス素材の少
なくとも一方の面に転写してV溝部を形成する第3の工
程と、前記ガラス素材を所望する大きさに切り出し、V
溝光コネクタ基盤を形成する第4の工程と、接続すべき
光ファイバを前記V溝光コネクタ基盤のV溝部に固定さ
せて光コネクタを形成させる第5の工程と、前記光コネ
クタ2個を対向配置させ、光ファイバの軸合わせをした
後、融着接続する第6の工程と、を具備した光コネクタ
の製造方法が提供される。
イバの端面同士を接続するために、光ファイバを位置決
めして保持するV溝光コネクタ基盤を備えた光コネクタ
の製造方法において、少なくとも一方が前記V溝光コネ
クタ基盤のV溝部に対応したV字状の凸部を有する型で
あって、対向配置された一対の型間にガラス素材を配置
する第1の工程と、前記一対の型及びガラス素材を加熱
する第2の工程と、前記型の凸部を前記ガラス素材の少
なくとも一方の面に転写してV溝部を形成する第3の工
程と、前記ガラス素材を所望する大きさに切り出し、V
溝光コネクタ基盤を形成する第4の工程と、接続すべき
光ファイバを前記V溝光コネクタ基盤のV溝部に固定さ
せて光コネクタを形成させる第5の工程と、前記光コネ
クタ2個を対向配置させ、光ファイバの軸合わせをした
後、融着接続する第6の工程と、を具備した光コネクタ
の製造方法が提供される。
【0015】この発明のV溝光コネクタ基盤の製造方法
及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法によれば、
V溝光コネクタ基盤は、V溝部が形成されるガラス素材
を、V溝部に対応したV字状の凸部を有する一対の型間
に配置し、この一対の型及びガラス素材を加熱し、型の
凸部の形状をガラス素材に転写してガラス素材にV溝部
を形成する。したがって、一度、所望するV溝光コネク
タ基盤のV溝部と同形状の凸部を有する型を作成してお
けば、容易に且つ大量にV溝光コネクタ基盤が形成でき
る。つまり、従来、実行されていた複雑な機械加工やエ
ッチング工程が不要となり、製造工程が短縮化され、製
造時間及び製造コストの大幅な削減が可能となる。ま
た、生産性も向上する。さらに、このV溝光コネクタ基
盤を使って光コネクタが製造されるので、安価な光コネ
クタが提供できる。
及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法によれば、
V溝光コネクタ基盤は、V溝部が形成されるガラス素材
を、V溝部に対応したV字状の凸部を有する一対の型間
に配置し、この一対の型及びガラス素材を加熱し、型の
凸部の形状をガラス素材に転写してガラス素材にV溝部
を形成する。したがって、一度、所望するV溝光コネク
タ基盤のV溝部と同形状の凸部を有する型を作成してお
けば、容易に且つ大量にV溝光コネクタ基盤が形成でき
る。つまり、従来、実行されていた複雑な機械加工やエ
ッチング工程が不要となり、製造工程が短縮化され、製
造時間及び製造コストの大幅な削減が可能となる。ま
た、生産性も向上する。さらに、このV溝光コネクタ基
盤を使って光コネクタが製造されるので、安価な光コネ
クタが提供できる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について詳細に説明する。
実施の形態について詳細に説明する。
【0017】図1は、この実施の形態で製造されるV溝
光コネクタ基盤の一例を示している。図1の(a)に示
すように、2枚のV溝光コネクタ基板100、110
は、矩形状に形成され、その一方の表面には1本または
複数、例えば2本のV溝部101、111がそれぞれ形
成され、互いに平行に延びている。続いて、光ファイバ
102、103をそれぞれのV溝部に配置し、図示しな
いファイバ押さえを取り付けることによりV溝光コネク
タが形成される。
光コネクタ基盤の一例を示している。図1の(a)に示
すように、2枚のV溝光コネクタ基板100、110
は、矩形状に形成され、その一方の表面には1本または
複数、例えば2本のV溝部101、111がそれぞれ形
成され、互いに平行に延びている。続いて、光ファイバ
102、103をそれぞれのV溝部に配置し、図示しな
いファイバ押さえを取り付けることによりV溝光コネク
タが形成される。
【0018】続いて、形成された2個の光コネクタを、
組み込まれている2本の光ファイバ103、102の光
軸が合うように対向配置させた後、接着させる。
組み込まれている2本の光ファイバ103、102の光
軸が合うように対向配置させた後、接着させる。
【0019】これにより、2本の光ファイバ102、1
03の先端部を互いに軸合わせした状態で保持すること
ができる。
03の先端部を互いに軸合わせした状態で保持すること
ができる。
【0020】図1の(b)に示すように、各V溝部10
1の大きさは、接続する光ファイバ102、103の外
径に応じて決定される。すなわち、後述するように、光
ファイバ102、103をファイバ押さえで固定するた
めに、光ファイバの一部がV溝部101から突出するよ
うにV溝部の大きさを決定する。例えば光ファイバの外
径が0.125mmの場合、V溝部101は、コーナの
角度が60°、深さが0.17mmに形成され、V溝部
から突出する光ファイバの突出高さは0.0175mm
である。
1の大きさは、接続する光ファイバ102、103の外
径に応じて決定される。すなわち、後述するように、光
ファイバ102、103をファイバ押さえで固定するた
めに、光ファイバの一部がV溝部101から突出するよ
うにV溝部の大きさを決定する。例えば光ファイバの外
径が0.125mmの場合、V溝部101は、コーナの
角度が60°、深さが0.17mmに形成され、V溝部
から突出する光ファイバの突出高さは0.0175mm
である。
【0021】また、2本の光ファイバ102、103を
軸合わせした際の光伝送損失をできるだけ小さい値にす
るため、高精度にV溝を形成しなければならない。伝送
損失を0.1dB/km以下とする場合の精度は、ファ
イバの中心から、ファイバ押さえまでの距離を0.06
25±0.0005mm、V溝のピッチ間距離を0.2
5±0.0005mmの範囲で形成しなければならな
い。
軸合わせした際の光伝送損失をできるだけ小さい値にす
るため、高精度にV溝を形成しなければならない。伝送
損失を0.1dB/km以下とする場合の精度は、ファ
イバの中心から、ファイバ押さえまでの距離を0.06
25±0.0005mm、V溝のピッチ間距離を0.2
5±0.0005mmの範囲で形成しなければならな
い。
【0022】次に、このV溝光コネクタ基盤100を製
造するための装置について説明する。図2は、この発明
のV溝光コネクタ基盤の製造方法を達成するために用い
られる光学素子成形装置の一例を概略的に示している。
光学素子成形装置は、フレーム1を備え、このフレーム
1の上部から固定軸2が下方に向かって伸びている。固
定軸2の下端には、セラミック製の断熱筒3を介して上
型組み立て体4が図示しないボルト等によって取り付け
られている。この上型組み立て体4は、金属製のダイプ
レート5、セラミックや超硬合金などで作られた上型
6、及びこの上型6をダイプレート5に取り付けると共
に型の一部を形成する固定ダイ7を有している。上型6
には、光コネクタ基盤の所望するV溝形状に対応して、
V字状の凸部が形成されている。図4は、この実施の形
態で使用される上型6を4.8倍に拡大した拡大写真で
ある。この上型6には、50本のV字状の凸部が形成さ
れている。
造するための装置について説明する。図2は、この発明
のV溝光コネクタ基盤の製造方法を達成するために用い
られる光学素子成形装置の一例を概略的に示している。
光学素子成形装置は、フレーム1を備え、このフレーム
1の上部から固定軸2が下方に向かって伸びている。固
定軸2の下端には、セラミック製の断熱筒3を介して上
型組み立て体4が図示しないボルト等によって取り付け
られている。この上型組み立て体4は、金属製のダイプ
レート5、セラミックや超硬合金などで作られた上型
6、及びこの上型6をダイプレート5に取り付けると共
に型の一部を形成する固定ダイ7を有している。上型6
には、光コネクタ基盤の所望するV溝形状に対応して、
V字状の凸部が形成されている。図4は、この実施の形
態で使用される上型6を4.8倍に拡大した拡大写真で
ある。この上型6には、50本のV字状の凸部が形成さ
れている。
【0023】一方、フレーム1の下部には、電動モー
タ、例えばサーボモータ8aの回転運動を直線運動推力
に変換するスクリュージャッキなどを含む駆動装置8が
設けられている。この駆動装置8には、荷重検出器8b
を介して移動軸9が取り付けられている。このように駆
動装置8に取り付けられた移動軸9は、固定軸2に対向
して上方に向かって伸びており、上下方向に移動可能で
ある。また、この移動軸は、制御装置28に入力したプ
ログラムにより、移動速度、位置、及びトルク(プレス
力)の制御が可能である。なお、この実施の形態では、
サーボモータ8aなどの電動モータを利用した駆動装置
8を制御装置により制御しているが、油圧ポンプを利用
した油圧機構が移動軸9の駆動源として利用されても良
い。
タ、例えばサーボモータ8aの回転運動を直線運動推力
に変換するスクリュージャッキなどを含む駆動装置8が
設けられている。この駆動装置8には、荷重検出器8b
を介して移動軸9が取り付けられている。このように駆
動装置8に取り付けられた移動軸9は、固定軸2に対向
して上方に向かって伸びており、上下方向に移動可能で
ある。また、この移動軸は、制御装置28に入力したプ
ログラムにより、移動速度、位置、及びトルク(プレス
力)の制御が可能である。なお、この実施の形態では、
サーボモータ8aなどの電動モータを利用した駆動装置
8を制御装置により制御しているが、油圧ポンプを利用
した油圧機構が移動軸9の駆動源として利用されても良
い。
【0024】この移動軸9の上端には、断熱筒3と同様
の断熱筒10が取り付けられている。この断熱筒10を
介して、移動軸9には下型組み立て体11が取り付けら
れている。この下型組み立て体11は、上型組み立て体
4と同様に、ダイプレート12、下型13、及び移動ダ
イ14からなっている。この実施の形態では、下型13
は、両面が平坦な型が使用されるが、下型13に上型6
のようなV字状の凸部を有する型を使用してもよい。
の断熱筒10が取り付けられている。この断熱筒10を
介して、移動軸9には下型組み立て体11が取り付けら
れている。この下型組み立て体11は、上型組み立て体
4と同様に、ダイプレート12、下型13、及び移動ダ
イ14からなっている。この実施の形態では、下型13
は、両面が平坦な型が使用されるが、下型13に上型6
のようなV字状の凸部を有する型を使用してもよい。
【0025】固定軸2には図示しない駆動装置によって
上下動されるブラケット15が移動可能に係合されてい
る。このブラケット15には、対をなす上下の型組み立
て体4、11の周囲を囲む透明石英管16が取り付けら
れている。この透明石英管16の下端部は、移動軸9が
貫通している中間プレート1aに気密に当接され、上下
型組み立て体4、11の周囲に大気から遮断された成形
室17を形成するようになっている。また、このブラケ
ット15には外筒18が取り付けられ、この外筒18の
内面には加熱機構としてのランプユニット19が取り付
けられている。この外筒18の内面に取り付けられたラ
ンプユニット19は、赤外線ランプ20、この赤外線ラ
ンプ20の後方に配置され、赤外線を石英管側に反射さ
せる反射ミラー21、及び反射ミラー21の外面に配置
され、反射ミラー21を冷却するための水冷パイプ22
から構成されている。また、このランプユニット19
は、制御装置28に設定されたプレス温度で上下型組み
立て体4、11、及びその上下の型6、13の間に配置
された被加工物としてのガラス素材30を加熱する。こ
の温度は、下型組み立て体11の下端部に設けられた温
度検出用熱電対27によって検出される。
上下動されるブラケット15が移動可能に係合されてい
る。このブラケット15には、対をなす上下の型組み立
て体4、11の周囲を囲む透明石英管16が取り付けら
れている。この透明石英管16の下端部は、移動軸9が
貫通している中間プレート1aに気密に当接され、上下
型組み立て体4、11の周囲に大気から遮断された成形
室17を形成するようになっている。また、このブラケ
ット15には外筒18が取り付けられ、この外筒18の
内面には加熱機構としてのランプユニット19が取り付
けられている。この外筒18の内面に取り付けられたラ
ンプユニット19は、赤外線ランプ20、この赤外線ラ
ンプ20の後方に配置され、赤外線を石英管側に反射さ
せる反射ミラー21、及び反射ミラー21の外面に配置
され、反射ミラー21を冷却するための水冷パイプ22
から構成されている。また、このランプユニット19
は、制御装置28に設定されたプレス温度で上下型組み
立て体4、11、及びその上下の型6、13の間に配置
された被加工物としてのガラス素材30を加熱する。こ
の温度は、下型組み立て体11の下端部に設けられた温
度検出用熱電対27によって検出される。
【0026】なお、この実施の形態では、加熱機構とし
て赤外線ランプ加熱が利用されているが、高周波誘導加
熱などの他の手段が利用されても良い。
て赤外線ランプ加熱が利用されているが、高周波誘導加
熱などの他の手段が利用されても良い。
【0027】固定軸2、移動軸9、及びブラケット15
には、成形室17内を不活性ガス雰囲気にしたり、上下
型組み立て体4、11を冷却するためのガス供給路2
3、24、25が設けられ、図示しない流量コントロー
ル計を介して、不活性ガスが所定流量で成形室17に供
給できる。成形室17へ供給された不活性ガスは、排気
口26から排気される。
には、成形室17内を不活性ガス雰囲気にしたり、上下
型組み立て体4、11を冷却するためのガス供給路2
3、24、25が設けられ、図示しない流量コントロー
ル計を介して、不活性ガスが所定流量で成形室17に供
給できる。成形室17へ供給された不活性ガスは、排気
口26から排気される。
【0028】次に、この実施の形態におけるV溝光コネ
クタのV溝部を有する基盤の製造方法について説明す
る。図3に従って、V溝光コネクタ基盤のプレス成形方
法について説明する。
クタのV溝部を有する基盤の製造方法について説明す
る。図3に従って、V溝光コネクタ基盤のプレス成形方
法について説明する。
【0029】まず、図3の(a)に示すように、V溝部
が形成されて光コネクタ基盤となる両面平坦なガラス素
材30、例えばパイレックスガラス (Cornig Code7740)
(Cornig社製;屈折率 1.4705 、熱膨張率32.5×10-7/
℃)を用意する。この用意されたガラス素材30の厚さ
は、例えば1.5mmである。
が形成されて光コネクタ基盤となる両面平坦なガラス素
材30、例えばパイレックスガラス (Cornig Code7740)
(Cornig社製;屈折率 1.4705 、熱膨張率32.5×10-7/
℃)を用意する。この用意されたガラス素材30の厚さ
は、例えば1.5mmである。
【0030】次に、図3の(b)に示すように、工程
(a)で用意されたガラス素材30を図1に示す光学素
子成形装置の下型13上に載置し、上下の型6及び13
の間に配置する。上型6は、所望する形状のV溝部に対
応したV字状の凸部105を有する。続いて、制御装置
28により加熱温度が制御されている赤外線ランプユニ
ット19により上下の型6、13及びガラス素材30を
加熱する。この時、ガラス素材30を加熱する加熱温度
は、ガラス素材30の転移点より高い温度、すなわち、
加圧変形可能な温度である。このような温度までガラス
素材30を加熱した後、駆動装置8を駆動して移動軸9
を上昇させる。この移動軸9の上昇に伴って、ガラス素
材30を載置している下型13は、下型組み立て体11
と共に上昇する。このようにしてガラス素材30を上型
6に押し付け、プレス成形する。このプレス成形によっ
て、上型6の表面に形成されていたV字状の凸部105
をガラス素材30に転写し、V溝光コネクタ基盤のV溝
部101を形成する。この時、ガラス素材30をプレス
するプレス力は、移動軸9に取り付けられている荷重検
出器8bにより検出し、この検出情報に基づいて制御装
置28は、適正なトルクで駆動装置8を駆動する。な
お、この実施の形態では、プレス成形時の成形条件とし
て、ガラス素材の加熱温度は、 670℃、また、プレス力
は 500Kgf である。
(a)で用意されたガラス素材30を図1に示す光学素
子成形装置の下型13上に載置し、上下の型6及び13
の間に配置する。上型6は、所望する形状のV溝部に対
応したV字状の凸部105を有する。続いて、制御装置
28により加熱温度が制御されている赤外線ランプユニ
ット19により上下の型6、13及びガラス素材30を
加熱する。この時、ガラス素材30を加熱する加熱温度
は、ガラス素材30の転移点より高い温度、すなわち、
加圧変形可能な温度である。このような温度までガラス
素材30を加熱した後、駆動装置8を駆動して移動軸9
を上昇させる。この移動軸9の上昇に伴って、ガラス素
材30を載置している下型13は、下型組み立て体11
と共に上昇する。このようにしてガラス素材30を上型
6に押し付け、プレス成形する。このプレス成形によっ
て、上型6の表面に形成されていたV字状の凸部105
をガラス素材30に転写し、V溝光コネクタ基盤のV溝
部101を形成する。この時、ガラス素材30をプレス
するプレス力は、移動軸9に取り付けられている荷重検
出器8bにより検出し、この検出情報に基づいて制御装
置28は、適正なトルクで駆動装置8を駆動する。な
お、この実施の形態では、プレス成形時の成形条件とし
て、ガラス素材の加熱温度は、 670℃、また、プレス力
は 500Kgf である。
【0031】この後、ガラス素材を冷却し、V溝光コネ
クタ基盤の成形品を得る。
クタ基盤の成形品を得る。
【0032】なお、このプレス成形時の加熱温度は、ガ
ラス素材のガラス転移点より高い温度であり、加圧変形
可能な温度であるが、できるだけ成形後に熱収縮しない
ように、ガラス転移点付近の温度で最終プレスすること
が望ましい。また、このような最終プレスの後、冷却中
に成形品がわずかに収縮する場合があるため、この収縮
量を考慮して、上型の凸部を所望するV溝部と同一形状
に加工せず、あらかじめ熱収縮量を補正した形状に凸部
を加工することが望ましい。
ラス素材のガラス転移点より高い温度であり、加圧変形
可能な温度であるが、できるだけ成形後に熱収縮しない
ように、ガラス転移点付近の温度で最終プレスすること
が望ましい。また、このような最終プレスの後、冷却中
に成形品がわずかに収縮する場合があるため、この収縮
量を考慮して、上型の凸部を所望するV溝部と同一形状
に加工せず、あらかじめ熱収縮量を補正した形状に凸部
を加工することが望ましい。
【0033】図3の(c)には、工程(b)でプレス成
形された成形品の断面を示す。プレス成形後のガラス素
材30には、上型6の凸部105が転写され、V溝光コ
ネクタ基盤のV溝部101が形成される。このプレス成
形後のガラス素材30の厚さは約1mmである。
形された成形品の断面を示す。プレス成形後のガラス素
材30には、上型6の凸部105が転写され、V溝光コ
ネクタ基盤のV溝部101が形成される。このプレス成
形後のガラス素材30の厚さは約1mmである。
【0034】この実施の形態では、厚さが1.5mmの
ガラス素材30を1mmまでプレス成形することによ
り、例えば50本のV溝部が一回のプレス成形でガラス
素材30に転写される。
ガラス素材30を1mmまでプレス成形することによ
り、例えば50本のV溝部が一回のプレス成形でガラス
素材30に転写される。
【0035】図5は、このプレス成形によって得られた
成形品を4.8倍に拡大した拡大写真である。この成形
品の拡大写真と図4に示した上型6の拡大写真とを比較
すると、成形品に形成されたV溝の転写性は良好であ
り、所望する形状の高精度の成形品が得られた。
成形品を4.8倍に拡大した拡大写真である。この成形
品の拡大写真と図4に示した上型6の拡大写真とを比較
すると、成形品に形成されたV溝の転写性は良好であ
り、所望する形状の高精度の成形品が得られた。
【0036】次に、このプレス成形でV溝部を形成した
ガラス素材を、ダイヤモンドを用いたスライサで所望す
る大きさに切り出し、洗浄してV溝光コネクタ基盤の完
成品を得る。
ガラス素材を、ダイヤモンドを用いたスライサで所望す
る大きさに切り出し、洗浄してV溝光コネクタ基盤の完
成品を得る。
【0037】この後、接続される光ファイバをV溝光コ
ネクタ基盤のV溝部に載置し、これを固定するために、
ファイバ押さえをV溝部上の光ファイバに載置し、紫外
線(UV)や、YAGレーザなどを照射して融着する。さら
に、このV溝光コネクタ基盤、光ファイバ接続部、及び
ファイバ押さえ全体をコバールケースで覆うことによ
り、光コネクタが完成する。
ネクタ基盤のV溝部に載置し、これを固定するために、
ファイバ押さえをV溝部上の光ファイバに載置し、紫外
線(UV)や、YAGレーザなどを照射して融着する。さら
に、このV溝光コネクタ基盤、光ファイバ接続部、及び
ファイバ押さえ全体をコバールケースで覆うことによ
り、光コネクタが完成する。
【0038】次に、この実施の形態で製造されたV溝光
コネクタの伝送損失を測定した。この伝送損失は、ガラ
ス素材の屈折率、近赤外域の吸収量、V溝部分の面粗度
などにもよるが、測定した一例を示すと、1.3μmの
波長で0.1dB/km以下であった。この数値は、光
コネクタとして十分な役割を果たすものである。
コネクタの伝送損失を測定した。この伝送損失は、ガラ
ス素材の屈折率、近赤外域の吸収量、V溝部分の面粗度
などにもよるが、測定した一例を示すと、1.3μmの
波長で0.1dB/km以下であった。この数値は、光
コネクタとして十分な役割を果たすものである。
【0039】このような加工方法は、少ない製造工程数
で短時間に複数のV溝光コネクタ基盤が効率良く製造で
きる利点がある。このため、従来の方法より生産性が向
上すると共に、大幅なコスト削減が可能である。
で短時間に複数のV溝光コネクタ基盤が効率良く製造で
きる利点がある。このため、従来の方法より生産性が向
上すると共に、大幅なコスト削減が可能である。
【0040】なお、この発明のV溝光コネクタ基盤は、
上型には平坦な面を有する型、下型にはV字状の凸部を
有する型を用いて製造されてもよい。即ち、下型の凸部
にガラス素材を載置し、このガラス素材を任意の加熱装
置により変形可能な状態まで加熱すると、ガラス素材の
自重によりガラス素材にV溝部が形成できる。また、ガ
ラス素材を加熱して、このガラス素材に上型を載置する
ことにより上型の自重でガラス素材にV溝部が形成でき
る。さらに、この上型の上に載置される重しなどの自重
によって、ガラス素材が加圧され、ガラス素材にV溝が
形成されても良い。つまり、V字状の凸部を有する下型
上にガラス素材を載置し、このガラス素材を加熱しなが
ら、ガラス素材の自重、上型の自重、及び重しの自重の
少なくとも1つによりガラス素材が加圧され、ガラス素
材にV溝を形成してもよい。
上型には平坦な面を有する型、下型にはV字状の凸部を
有する型を用いて製造されてもよい。即ち、下型の凸部
にガラス素材を載置し、このガラス素材を任意の加熱装
置により変形可能な状態まで加熱すると、ガラス素材の
自重によりガラス素材にV溝部が形成できる。また、ガ
ラス素材を加熱して、このガラス素材に上型を載置する
ことにより上型の自重でガラス素材にV溝部が形成でき
る。さらに、この上型の上に載置される重しなどの自重
によって、ガラス素材が加圧され、ガラス素材にV溝が
形成されても良い。つまり、V字状の凸部を有する下型
上にガラス素材を載置し、このガラス素材を加熱しなが
ら、ガラス素材の自重、上型の自重、及び重しの自重の
少なくとも1つによりガラス素材が加圧され、ガラス素
材にV溝を形成してもよい。
【0041】なお、この場合の加熱装置は、赤外線ラン
プや高周波誘導加熱などの加熱ユニット内にガラス素材
と型とが固定的に配置されるものに限らず、加熱ゾーン
から冷却ゾーンまでを連続して配置した連続式炉であ
り、ガラス素材が型と共に加熱ゾーンから冷却ゾーンま
で移動することが可能な装置としても良い。このような
装置を用いて得られた成形品も、十分にV溝光コネクタ
基盤としての性能を満足する結果が得られた。このよう
な装置を用いてV溝光コネクタ基盤を製造することによ
り、より生産性が向上し、V溝光コネクタ基盤を安価に
して大量に生産することが可能である。
プや高周波誘導加熱などの加熱ユニット内にガラス素材
と型とが固定的に配置されるものに限らず、加熱ゾーン
から冷却ゾーンまでを連続して配置した連続式炉であ
り、ガラス素材が型と共に加熱ゾーンから冷却ゾーンま
で移動することが可能な装置としても良い。このような
装置を用いて得られた成形品も、十分にV溝光コネクタ
基盤としての性能を満足する結果が得られた。このよう
な装置を用いてV溝光コネクタ基盤を製造することによ
り、より生産性が向上し、V溝光コネクタ基盤を安価に
して大量に生産することが可能である。
【0042】また、この実施の形態では、ガラス素材の
種類は、パイレックスガラスの例について説明したが、
V溝光コネクタ基盤として利用可能であれば、材質はこ
の実施の形態に限定されるものではない。
種類は、パイレックスガラスの例について説明したが、
V溝光コネクタ基盤として利用可能であれば、材質はこ
の実施の形態に限定されるものではない。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のV溝光
コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネク
タの製造方法によれば、従来実施されてきた煩雑な機械
加工やエッチング工程が削減可能乃至不要となり、V溝
光コネクタ基盤の製造時間が短縮され、製造コストの削
減をはかることができる。また、一旦、V溝光コネクタ
基盤のV溝部の形状に対応した型を製作すれば、複雑な
形状のV溝光コネクタ基盤でも容易に、且つ正確に製造
することができ、安定して安価に大量のV溝光コネクタ
基盤を生産することができる。さらに、このV溝光コネ
クタ基盤を用いて、安価な光コネクタが提供できる。
コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネク
タの製造方法によれば、従来実施されてきた煩雑な機械
加工やエッチング工程が削減可能乃至不要となり、V溝
光コネクタ基盤の製造時間が短縮され、製造コストの削
減をはかることができる。また、一旦、V溝光コネクタ
基盤のV溝部の形状に対応した型を製作すれば、複雑な
形状のV溝光コネクタ基盤でも容易に、且つ正確に製造
することができ、安定して安価に大量のV溝光コネクタ
基盤を生産することができる。さらに、このV溝光コネ
クタ基盤を用いて、安価な光コネクタが提供できる。
【図1】図1は、この発明の実施の形態で製造されるV
溝光コネクタ基盤を示す図であり、図1の(a)はV溝
光コネクタ基盤の斜視図、(b)はV溝部の一部を拡大
した拡大図である。
溝光コネクタ基盤を示す図であり、図1の(a)はV溝
光コネクタ基盤の斜視図、(b)はV溝部の一部を拡大
した拡大図である。
【図2】図2は、この発明のV溝光コネクタ基盤の製造
方法で使用される光学素子成形装置を概略的に示す断面
図である。
方法で使用される光学素子成形装置を概略的に示す断面
図である。
【図3】図3は、この発明のV溝光コネクタ基盤の製造
方法を示す図であり、(a)乃至(c)は各工程を概略
的に説明するための図である。
方法を示す図であり、(a)乃至(c)は各工程を概略
的に説明するための図である。
【図4】図4は、この実施の形態で使用される上型を拡
大した顕微鏡写真である。
大した顕微鏡写真である。
【図5】図5は、図4に示した上型により形成されるV
溝光コネクタ基盤を拡大した顕微鏡写真である。
溝光コネクタ基盤を拡大した顕微鏡写真である。
【図6】図6は、従来のV溝光コネクタ基盤の製造方法
を示す図であり、(a)乃至(d)は各工程を概略的に
説明するための図である。
を示す図であり、(a)乃至(d)は各工程を概略的に
説明するための図である。
【図7】図7は、従来のV溝光コネクタ基盤の製造方法
を示す図であり、(a)乃至(d)は各工程を概略的に
説明するための図である。
を示す図であり、(a)乃至(d)は各工程を概略的に
説明するための図である。
1…フレーム 2…固定台 4…上型組み立て体 5…ダイプレート 6…上型 7…固定ダイ 8…駆動装置 8a…サーボモータ 8b…荷重検出器 9…移動軸 11…下型組み立て体 12…ダイプレート 13…下型 14…移動ダイ 15…ブラケット 16…透明石英管 17…成形室 9…ランプユニット 20…赤外線ランプ 23…ガス供給路 24…ガス供給路 25…ガス供給路 27…温度検出用熱電対 28…制御装置
Claims (7)
- 【請求項1】対向する光ファイバの端面同士を接続する
ために、光ファイバを位置決めして保持するV溝部を有
するV溝光コネクタ基盤の製造方法において、 少なくとも一方が前記V溝光コネクタ基盤のV溝部に対
応したV字状の凸部を有する型であって、対向配置され
た一対の型間にガラス素材を配置する第1の工程と、 前記一対の型及びガラス素材を加熱する第2の工程と、 前記型の凸部を前記ガラス素材の少なくとも一方の面に
転写してV溝部を形成する第3の工程と、 を具備したことを特徴とするV溝光コネクタ基盤の製造
方法。 - 【請求項2】前記第3の工程は、前記一対の型間で前記
ガラス素材をプレス成形することによりV溝部を形成す
ることを特徴とする請求項1に記載のV溝光コネクタ基
盤の製造方法。 - 【請求項3】前記プレス成形は、赤外線ランプ加熱及び
高周波誘導加熱のいずれか一方の加熱装置と、電動モー
タ及び油圧機構のいずれか一方の駆動源を有し、プレス
温度や、プレス軸の位置、プレス力及びプレス速度を任
意に制御する制御装置とを具備した光学素子成形装置に
より実行することを特徴とする請求項2に記載のV溝光
コネクタ基盤の製造方法。 - 【請求項4】前記第3の工程は、前記一対の型間に配置
し、加熱装置で加熱した前記ガラス素材を、ガラス素材
の自重、ガラス素材上に載置された型の自重、及びこの
型上に載置された重しの自重のうち、少なくとも1つの
自重によって加圧することによりV溝部を形成すること
を特徴とする請求項1に記載のV溝光コネクタ基盤の製
造方法。 - 【請求項5】前記加熱装置は、加熱ゾーンから冷却ゾー
ンまでを連続して配置した連続式炉であり、ガラス素材
が一対の型と共に、加熱ゾーンから冷却ゾーンまで移動
するように構成されていることを特徴とする請求項4に
記載のV溝光コネクタ基盤の製造方法。 - 【請求項6】前記型におけるV字状の凸部が前記ガラス
素材の熱収縮量を補正する形状に形成され、この型を用
いてV溝部の形成が実行されることを特徴とする請求項
1乃至5のいずれか1つに記載のV溝光コネクタ基盤の
製造方法。 - 【請求項7】対向する光ファイバの端面同士を接続する
ために、光ファイバを位置決めして保持するV溝光コネ
クタ基盤を備えた光コネクタの製造方法において、 少なくとも一方が前記V溝光コネクタ基盤のV溝部に対
応したV字状の凸部を有する型であって、対向配置され
た一対の型間にガラス素材を配置する第1の工程と、 前記一対の型及びガラス素材を加熱する第2の工程と、 前記型の凸部を前記ガラス素材の少なくとも一方の面に
転写してV溝部を形成する第3の工程と、 前記ガラス素材を所望する大きさに切り出し、V溝光コ
ネクタ基盤を形成する第4の工程と、 接続すべき光ファイバを前記V溝光コネクタ基盤のV溝
部に固定させて光コネクタを形成させる第5の工程と、 前記光コネクタ2個を対向配置させ、光ファイバの軸合
わせをした後、融着接続する第6の工程と、 を具備したことを特徴とする光コネクタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27067095A JPH0990151A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27067095A JPH0990151A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0990151A true JPH0990151A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17489317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27067095A Pending JPH0990151A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | V溝光コネクタ基盤の製造方法及びこの基盤を備えた光コネクタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0990151A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6079228A (en) * | 1997-07-25 | 2000-06-27 | Minolta Co., Ltd. | Forming method of glass element |
US6354111B1 (en) | 1997-12-16 | 2002-03-12 | Ngk Insulators Ltd. | Press-forming die for glass elements |
KR100395710B1 (ko) * | 2001-02-26 | 2003-08-25 | 우리로광통신주식회사 | 브이홈을 가지는 광섬유 블럭 어레이용 실리콘 웨이퍼의제조방법 |
US6961504B2 (en) | 2000-03-30 | 2005-11-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical fiber array |
JP2010528483A (ja) * | 2007-05-31 | 2010-08-19 | サン−ゴバン グラス フランス | 太陽光発電パネルのためのテクスチャ付き基板を得る方法 |
US8611716B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-12-17 | Corning Incorporated | Channeled substrates for integrated optical devices employing optical fibers |
KR101990765B1 (ko) * | 2019-01-30 | 2019-06-18 | 김홍기 | 장식용 유리패널 제조용 금형장치 |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP27067095A patent/JPH0990151A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6079228A (en) * | 1997-07-25 | 2000-06-27 | Minolta Co., Ltd. | Forming method of glass element |
US6354111B1 (en) | 1997-12-16 | 2002-03-12 | Ngk Insulators Ltd. | Press-forming die for glass elements |
EP0926101B1 (en) * | 1997-12-16 | 2002-05-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Press-forming die for glass elements |
US6961504B2 (en) | 2000-03-30 | 2005-11-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical fiber array |
KR100395710B1 (ko) * | 2001-02-26 | 2003-08-25 | 우리로광통신주식회사 | 브이홈을 가지는 광섬유 블럭 어레이용 실리콘 웨이퍼의제조방법 |
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