JP2001183547A - 光ファイバ保持具 - Google Patents
光ファイバ保持具Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバを安定して正確に保持することが
可能であり、且つ機械強度が強化されて信頼性の高い光
ファイバ保持具を提供する。 【解決手段】 本発明の光ファイバ保持具１０は、ガラ
ス製であり、中心に光ファイバ４よりも僅かに大きい内
径を有し光ファイバ４が挿入されて保持される細孔部１
１ａと、細孔部１１ａに連設され頂角が４５°〜１２０
°で同心状に拡開し光ファイバ４が細孔部１１ａに案内
されるフレア部１１ｂと、フレア部１１ｂに連設されフ
レア部１１ｂの開口端径と略等しい内径を有し光ファイ
バ４の被覆部４ａが挿入されて保持される直孔部１１ｃ
とからなる挿入孔１１を有することを特徴とする。
可能であり、且つ機械強度が強化されて信頼性の高い光
ファイバ保持具を提供する。 【解決手段】 本発明の光ファイバ保持具１０は、ガラ
ス製であり、中心に光ファイバ４よりも僅かに大きい内
径を有し光ファイバ４が挿入されて保持される細孔部１
１ａと、細孔部１１ａに連設され頂角が４５°〜１２０
°で同心状に拡開し光ファイバ４が細孔部１１ａに案内
されるフレア部１１ｂと、フレア部１１ｂに連設されフ
レア部１１ｂの開口端径と略等しい内径を有し光ファイ
バ４の被覆部４ａが挿入されて保持される直孔部１１ｃ
とからなる挿入孔１１を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを挿入
して正確に保持し、他の光学部品に対して容易に位置決
めして固定することができるガラス製の光ファイバ保持
具に関する。
して正確に保持し、他の光学部品に対して容易に位置決
めして固定することができるガラス製の光ファイバ保持
具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光信号を光ファイバにより他の光
学部品に伝達する場合、例えば、図４に示すように、光
ファイバ４を挿入し固定するガラス製の光ファイバ保持
具１を使用することが考えられる。
学部品に伝達する場合、例えば、図４に示すように、光
ファイバ４を挿入し固定するガラス製の光ファイバ保持
具１を使用することが考えられる。
【０００３】光ファイバ保持具１を使用して他の光学部
品に光ファイバを接続する場合、光ファイバ保持具１の
挿入孔２に、フレア部３から光ファイバ４を挿入して、
エポキシ系の樹脂等からなる接着剤６で固着し、端面１
ａより突き出した光ファイバを除去した後、端面１ａを
研磨してプラグ７を作製する。
品に光ファイバを接続する場合、光ファイバ保持具１の
挿入孔２に、フレア部３から光ファイバ４を挿入して、
エポキシ系の樹脂等からなる接着剤６で固着し、端面１
ａより突き出した光ファイバを除去した後、端面１ａを
研磨してプラグ７を作製する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す光ファイバ保持具１は、エッチング加工またはバー
ナー等の熱加工により成形されたフレア部３を有するの
で、被覆部４ａを光ファイバ保持具１に接着固定する場
合、接着剤６が固化するまで挿入固定された光ファイバ
４と被覆部４ａを直線上に保持する必要があり、光ファ
イバ４を接着する作業性がよくないとうい問題点があ
る。また、ガラスは脆性材料であるため、フレア部３を
大きく広げた場合、フレア部３の開口部の肉厚が薄くな
って欠けやすくなり、その取り扱いに注意を要するとい
う問題点もある。さらに、フレア部３の開口部を大きく
広げた場合、線膨張係数が大きく温度変化の影響を受け
やすい接着剤の量が多くなるという問題点がある。
示す光ファイバ保持具１は、エッチング加工またはバー
ナー等の熱加工により成形されたフレア部３を有するの
で、被覆部４ａを光ファイバ保持具１に接着固定する場
合、接着剤６が固化するまで挿入固定された光ファイバ
４と被覆部４ａを直線上に保持する必要があり、光ファ
イバ４を接着する作業性がよくないとうい問題点があ
る。また、ガラスは脆性材料であるため、フレア部３を
大きく広げた場合、フレア部３の開口部の肉厚が薄くな
って欠けやすくなり、その取り扱いに注意を要するとい
う問題点もある。さらに、フレア部３の開口部を大きく
広げた場合、線膨張係数が大きく温度変化の影響を受け
やすい接着剤の量が多くなるという問題点がある。
【０００５】一方、図５に示すように、安定化ジルコニ
ア等からなるセラミック製の光ファイバ保持具８を使用
した場合、端面８ａを研磨して石英系の光ファイバ４の
端面４ｂを仕上げる際に、セラミック製の光ファイバ保
持具８が光ファイバ４に比べて硬度が高く、平面研磨を
行うと光ファイバ４の端面４ｂが端面８ａから凹むの
で、このような光ファイバ保持具８を用いて接続部の光
信号の反射損失を下げるためには屈折率整合剤が必要に
なる。しかし、屈折率整合剤は、一般に屈折率の温度依
存性が大きいため、温度変化により光信号の反射損失が
増減するという問題点がある。また、レンズ、導波路基
板及び光ファイバ等の光学部品に光ファイバ保持具８の
光ファイバ４のコア部４ｃを物理的に突きあわせて光信
号の反射損失を低減させるためには、特殊な研磨装置が
必要になるという問題点がある。
ア等からなるセラミック製の光ファイバ保持具８を使用
した場合、端面８ａを研磨して石英系の光ファイバ４の
端面４ｂを仕上げる際に、セラミック製の光ファイバ保
持具８が光ファイバ４に比べて硬度が高く、平面研磨を
行うと光ファイバ４の端面４ｂが端面８ａから凹むの
で、このような光ファイバ保持具８を用いて接続部の光
信号の反射損失を下げるためには屈折率整合剤が必要に
なる。しかし、屈折率整合剤は、一般に屈折率の温度依
存性が大きいため、温度変化により光信号の反射損失が
増減するという問題点がある。また、レンズ、導波路基
板及び光ファイバ等の光学部品に光ファイバ保持具８の
光ファイバ４のコア部４ｃを物理的に突きあわせて光信
号の反射損失を低減させるためには、特殊な研磨装置が
必要になるという問題点がある。
【０００６】また、セラミック製の光ファイバ保持具８
に石英系の光ファイバ４を固着した場合、光ファイバ４
の線膨張係数は５×１０-7／Ｋであるのに対して、光フ
ァイバ保持具８の線膨張係数は１．１×１０-5／Ｋと約
二桁大きく、温度変化により端面８ｂの光ファイバ４の
端面４ｂに突き出し引込み現象が起こるので、この現象
に伴って光ファイバ４と接続される他の光学部品とを伝
搬する光信号の強度や位相が変化し、光信号の接続品位
が低下するという問題点がある。
に石英系の光ファイバ４を固着した場合、光ファイバ４
の線膨張係数は５×１０-7／Ｋであるのに対して、光フ
ァイバ保持具８の線膨張係数は１．１×１０-5／Ｋと約
二桁大きく、温度変化により端面８ｂの光ファイバ４の
端面４ｂに突き出し引込み現象が起こるので、この現象
に伴って光ファイバ４と接続される他の光学部品とを伝
搬する光信号の強度や位相が変化し、光信号の接続品位
が低下するという問題点がある。
【０００７】さらに、セラミック製の光ファイバ保持具
８は、光硬化性の接着剤が一般に硬化する波長が３５０
ｎｍ〜５００ｎｍの光を殆ど透過させないため、光硬化
性の接着剤を使用することができないという問題点もあ
る。
８は、光硬化性の接着剤が一般に硬化する波長が３５０
ｎｍ〜５００ｎｍの光を殆ど透過させないため、光硬化
性の接着剤を使用することができないという問題点もあ
る。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて考案
されたもので、光ファイバを安定して正確に保持するこ
とが可能であり、且つ機械強度が強化されて信頼性の高
い光ファイバ保持具を提供することを目的とする。
されたもので、光ファイバを安定して正確に保持するこ
とが可能であり、且つ機械強度が強化されて信頼性の高
い光ファイバ保持具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
保持具は、ガラス製であり、中心に光ファイバよりも僅
かに大きい内径を有し光ファイバが挿入されて保持され
る細孔部と、該細孔部に連設し頂角が４５°〜１２０°
で同心状に拡開し前記細孔部に向けて光ファイバが案内
されるフレア部と、該フレア部に連設しフレア部の開口
端径と略等しい内径を有し光ファイバの被覆部が挿入さ
れて保持される直孔部とからなる挿入孔を有することを
特徴とする。
保持具は、ガラス製であり、中心に光ファイバよりも僅
かに大きい内径を有し光ファイバが挿入されて保持され
る細孔部と、該細孔部に連設し頂角が４５°〜１２０°
で同心状に拡開し前記細孔部に向けて光ファイバが案内
されるフレア部と、該フレア部に連設しフレア部の開口
端径と略等しい内径を有し光ファイバの被覆部が挿入さ
れて保持される直孔部とからなる挿入孔を有することを
特徴とする。
【００１０】挿入孔としては、細孔部が光ファイバの直
径よりも１〜１０μｍ程度大きい内径を有して挿入した
光ファイバを真っ直ぐに保持することができる円筒度に
優れていれば使用可能である。
径よりも１〜１０μｍ程度大きい内径を有して挿入した
光ファイバを真っ直ぐに保持することができる円筒度に
優れていれば使用可能である。
【００１１】フレア部としては、細孔部に連続的に設け
られており、光ファイバの先端が容易に挿入できるよう
に頂角が４５°〜１２０°の範囲で同心状に拡開して光
ファイバを案内できるものであれば使用可能であり、光
ファイバの被覆径よりも大きい開口端径を有することが
好ましい。頂角が４５°未満になるとフレア部の長さが
長くなりすぎて細孔部の長さが相対的に短くなり光ファ
イバを真っ直ぐに保持する精度に悪影響を及ぼし、線膨
張係数が大きく温度変化の影響を受けやすい接着剤を光
軸方向に多く必要とするばかりでなく、加工そのものが
困難である。一方、頂角が１２０°を越えると光ファイ
バを案内して細孔部へ導入することが困難になる。ま
た、開口端径が光ファイバの被覆径よりも小さいと、直
孔部との接続部位に段差が生じるので、光ファイバを挿
入する際に光ファイバの先端が段差に引っかかって光フ
ァイバが破損する場合がある。
られており、光ファイバの先端が容易に挿入できるよう
に頂角が４５°〜１２０°の範囲で同心状に拡開して光
ファイバを案内できるものであれば使用可能であり、光
ファイバの被覆径よりも大きい開口端径を有することが
好ましい。頂角が４５°未満になるとフレア部の長さが
長くなりすぎて細孔部の長さが相対的に短くなり光ファ
イバを真っ直ぐに保持する精度に悪影響を及ぼし、線膨
張係数が大きく温度変化の影響を受けやすい接着剤を光
軸方向に多く必要とするばかりでなく、加工そのものが
困難である。一方、頂角が１２０°を越えると光ファイ
バを案内して細孔部へ導入することが困難になる。ま
た、開口端径が光ファイバの被覆径よりも小さいと、直
孔部との接続部位に段差が生じるので、光ファイバを挿
入する際に光ファイバの先端が段差に引っかかって光フ
ァイバが破損する場合がある。
【００１２】直孔部としては、フレア部に連設され光フ
ァイバの被覆径よりも大きいフレア部の開口端径と略等
しい内径を有しており、その中心が細孔部とほぼ同軸上
に配置され光ファイバの被覆部を光ファイバと直線上に
保持可能であり、光ファイバの挿入する作業性からフレ
ア部の拡開径と略等しいことが好ましい。また、直孔部
の表面粗さのＲｍａｘ値が０．５〜１．０μｍである
と、光ファイバ保持具から接着剤の剥離を防止する作用
があり、万一、接着剤が剥離を起こした場合でも、接着
剤の凹凸が直孔部の表面の凹凸に係止するので抜け落ち
ることがない。
ァイバの被覆径よりも大きいフレア部の開口端径と略等
しい内径を有しており、その中心が細孔部とほぼ同軸上
に配置され光ファイバの被覆部を光ファイバと直線上に
保持可能であり、光ファイバの挿入する作業性からフレ
ア部の拡開径と略等しいことが好ましい。また、直孔部
の表面粗さのＲｍａｘ値が０．５〜１．０μｍである
と、光ファイバ保持具から接着剤の剥離を防止する作用
があり、万一、接着剤が剥離を起こした場合でも、接着
剤の凹凸が直孔部の表面の凹凸に係止するので抜け落ち
ることがない。
【００１３】さらに、ビッカース硬度が７００ｋｇ／ｍ
ｍ2未満のガラスからなる光ファイバ保持具は、石英系
の光ファイバのビッカース硬度が７６０〜８００ｋｇ／
ｍｍ 2程度であるので、光ファイバを固着した光ファイ
バ保持具の端面の平面研磨を行うと、光ファイバの端面
が光ファイバ保持具の端面から僅かに突出する。この性
質を利用すると、光ファイバ保持具の端面から光ファイ
バのコア部を容易に突出させることが可能となり、コア
部を他の光部品に物理的に突きあわせて接続（通称ＰＣ
接続）することにより光信号の反射損失を低減させるこ
とができる。
ｍ2未満のガラスからなる光ファイバ保持具は、石英系
の光ファイバのビッカース硬度が７６０〜８００ｋｇ／
ｍｍ 2程度であるので、光ファイバを固着した光ファイ
バ保持具の端面の平面研磨を行うと、光ファイバの端面
が光ファイバ保持具の端面から僅かに突出する。この性
質を利用すると、光ファイバ保持具の端面から光ファイ
バのコア部を容易に突出させることが可能となり、コア
部を他の光部品に物理的に突きあわせて接続（通称ＰＣ
接続）することにより光信号の反射損失を低減させるこ
とができる。
【００１４】また、７×１０-6／Ｋ未満の線膨張係数を
有するガラスからなる光ファイバ保持具は、保持した光
ファイバ先端が温度変化により突き出し引込み現象を起
こさないので、保持した光ファイバと他の光学部品とを
伝搬する光信号の強度や位相が変化せず、光信号の高い
接続品位を保つことが可能となる。
有するガラスからなる光ファイバ保持具は、保持した光
ファイバ先端が温度変化により突き出し引込み現象を起
こさないので、保持した光ファイバと他の光学部品とを
伝搬する光信号の強度や位相が変化せず、光信号の高い
接続品位を保つことが可能となる。
【００１５】また、厚さ１ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５０
０ｎｍの光を６０％以上透過するガラスからなる光ファ
イバ保持具は、紫外線から青色の可視光線の光に対して
感度を有する光硬化性の接着剤を使用することができる
ので、短時間で光ファイバの固着が可能となり、アッセ
ンブリコストを低減することができる。
０ｎｍの光を６０％以上透過するガラスからなる光ファ
イバ保持具は、紫外線から青色の可視光線の光に対して
感度を有する光硬化性の接着剤を使用することができる
ので、短時間で光ファイバの固着が可能となり、アッセ
ンブリコストを低減することができる。
【００１６】また、アルカリイオンを含有するガラスか
らなり、イオン交換により表面に圧縮応力層を生じさせ
て機械強度を強化してなる光ファイバ保持具は、機械加
工によりフレア部や直孔部を形成して多少のキズ等を有
するものであっても、激しい熱ショックがかかった際に
破損が起こらず、直孔部を大きく広げて肉厚が薄くなっ
ても欠けることがなく、容易に取り扱うことが可能とな
る。使用するガラスとしては、Ｌｉ、Ｎａ等のアルカリ
元素のイオンを含有するガラスであれば使用可能であ
り、ホウ珪酸ガラス、リチウムーアルミナーシリケイト
系のガラスセラミックス等が適している。また、アルカ
リイオンを適度に含有するガラスからなる光ファイバ保
持具は、ガラスのドロー技術を用いて延伸成形により製
造することができるので、製造コストを低減することが
できる。
らなり、イオン交換により表面に圧縮応力層を生じさせ
て機械強度を強化してなる光ファイバ保持具は、機械加
工によりフレア部や直孔部を形成して多少のキズ等を有
するものであっても、激しい熱ショックがかかった際に
破損が起こらず、直孔部を大きく広げて肉厚が薄くなっ
ても欠けることがなく、容易に取り扱うことが可能とな
る。使用するガラスとしては、Ｌｉ、Ｎａ等のアルカリ
元素のイオンを含有するガラスであれば使用可能であ
り、ホウ珪酸ガラス、リチウムーアルミナーシリケイト
系のガラスセラミックス等が適している。また、アルカ
リイオンを適度に含有するガラスからなる光ファイバ保
持具は、ガラスのドロー技術を用いて延伸成形により製
造することができるので、製造コストを低減することが
できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る光ファイバ
保持具の説明図であって、各図において、４は光ファイ
バを、６はエポキシ系の光硬化性を有する接着剤を、１
０は光ファイバ保持具を、１１は光ファイバの挿入孔
を、１１ａは光ファイバ４よりも僅かに大きい内径を有
し光ファイバ４を挿入して保持する細孔部を、１１ｂは
細孔部１１ａに連設され頂角θが９０°で細孔部１１ａ
と同心状に拡開し光ファイバ４を細孔部１１ａに案内す
るフレア部を、１１ｃはフレア部１１ｂに連設され光フ
ァイバ４の被覆部４ａの径よりも大きくフレア部１１ｂ
の開口端径と略等しい内径を有し光ファイバ４の被覆部
４ａを挿入して保持する表面粗さのＲｍａｘ値が０．７
μｍの直孔部を、１２は光ファイバ保持具１０に光ファ
イバ４を固着したプラグをそれぞれ示しており、前出の
図４、５と同一部分には同一符号を付してそれぞれ示し
ている。
保持具の説明図であって、各図において、４は光ファイ
バを、６はエポキシ系の光硬化性を有する接着剤を、１
０は光ファイバ保持具を、１１は光ファイバの挿入孔
を、１１ａは光ファイバ４よりも僅かに大きい内径を有
し光ファイバ４を挿入して保持する細孔部を、１１ｂは
細孔部１１ａに連設され頂角θが９０°で細孔部１１ａ
と同心状に拡開し光ファイバ４を細孔部１１ａに案内す
るフレア部を、１１ｃはフレア部１１ｂに連設され光フ
ァイバ４の被覆部４ａの径よりも大きくフレア部１１ｂ
の開口端径と略等しい内径を有し光ファイバ４の被覆部
４ａを挿入して保持する表面粗さのＲｍａｘ値が０．７
μｍの直孔部を、１２は光ファイバ保持具１０に光ファ
イバ４を固着したプラグをそれぞれ示しており、前出の
図４、５と同一部分には同一符号を付してそれぞれ示し
ている。
【００１８】本発明の光ファイバ保持具１０は、Ｎａ2
Ｏを約５質量％含有し、膨張係数が５．１×１０-6／
Ｋ、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ2、厚さ１ｍｍ
で波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透過す
るホウ珪酸ガラスからなり、イオン交換処理が施されて
表面に圧縮応力層が形成されている。光ファイバ保持具
１０の外径は、１．８ｍｍ＋０／−０．００５ｍｍの寸
法で高い真円度を有しており、図１（Ａ）に示すよう
に、挿入孔１１の細孔部１１ａは、石英系光ファイバの
直径１２５μｍに対して１２７μｍ±１μｍになってお
り、光ファイバ４の露出する端面４ｂを光ファイバ保持
具１０内で正確に位置決めして保持できるようになって
いる。光ファイバ保持具１０の後端面１０ｂには、光フ
ァイバ４の直径０．９ｍｍの被覆部４ａを挿入して保持
する内径１．０ｍｍの直孔部１１ｃが形成されており、
直孔部１１ｃと細孔部１１ａは略円錐形状のフレア部１
１ｂにより同心状に連結されている。
Ｏを約５質量％含有し、膨張係数が５．１×１０-6／
Ｋ、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ2、厚さ１ｍｍ
で波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透過す
るホウ珪酸ガラスからなり、イオン交換処理が施されて
表面に圧縮応力層が形成されている。光ファイバ保持具
１０の外径は、１．８ｍｍ＋０／−０．００５ｍｍの寸
法で高い真円度を有しており、図１（Ａ）に示すよう
に、挿入孔１１の細孔部１１ａは、石英系光ファイバの
直径１２５μｍに対して１２７μｍ±１μｍになってお
り、光ファイバ４の露出する端面４ｂを光ファイバ保持
具１０内で正確に位置決めして保持できるようになって
いる。光ファイバ保持具１０の後端面１０ｂには、光フ
ァイバ４の直径０．９ｍｍの被覆部４ａを挿入して保持
する内径１．０ｍｍの直孔部１１ｃが形成されており、
直孔部１１ｃと細孔部１１ａは略円錐形状のフレア部１
１ｂにより同心状に連結されている。
【００１９】光ファイバ保持具１０を使用して、図１
（Ｂ）に示すように、受光素子または発光素子１３にス
リーブ１４でアライメントされ固定された円筒状で屈折
率分布型のＧＲＩＮレンズ１５に光ファイバ４を固定す
る場合、光ファイバ保持具１０の挿入孔１１に、直孔部
１１ｃから被覆が除去された光ファイバ４を被覆部４ａ
まで挿入して、接着剤６で固着し、端面１０ａを研磨し
てプラグ１２を作製し、プラグ１２をスリーブ１４に挿
入してＧＲＩＮレンズ１５の端面１５ａに端面１０ａを
当接させて接着固定する。
（Ｂ）に示すように、受光素子または発光素子１３にス
リーブ１４でアライメントされ固定された円筒状で屈折
率分布型のＧＲＩＮレンズ１５に光ファイバ４を固定す
る場合、光ファイバ保持具１０の挿入孔１１に、直孔部
１１ｃから被覆が除去された光ファイバ４を被覆部４ａ
まで挿入して、接着剤６で固着し、端面１０ａを研磨し
てプラグ１２を作製し、プラグ１２をスリーブ１４に挿
入してＧＲＩＮレンズ１５の端面１５ａに端面１０ａを
当接させて接着固定する。
【００２０】光ファイバ保持具１０は、挿入孔１１の光
ファイバ４を被覆部４ａを保持する直孔部１１ｃの表面
粗さのＲｍａｘ値が０．７μｍであるので、温度変化に
より接着剤６や保持した光ファイバ４の被覆部４ａが収
縮した場合でも、接着剤６の剥離を防止することができ
るので、光ファイバ４の引き抜き強度を維持することが
できる。
ファイバ４を被覆部４ａを保持する直孔部１１ｃの表面
粗さのＲｍａｘ値が０．７μｍであるので、温度変化に
より接着剤６や保持した光ファイバ４の被覆部４ａが収
縮した場合でも、接着剤６の剥離を防止することができ
るので、光ファイバ４の引き抜き強度を維持することが
できる。
【００２１】この際、光ファイバ保持具１０は、厚さ１
ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透
過するガラスからなるので、紫外線から青色の可視光線
の光に対して感度を有する光硬化性の接着剤６が使用で
きるので、数十秒という短時間で光ファイバ４の固着が
可能である。
ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透
過するガラスからなるので、紫外線から青色の可視光線
の光に対して感度を有する光硬化性の接着剤６が使用で
きるので、数十秒という短時間で光ファイバ４の固着が
可能である。
【００２２】また、光ファイバ保持具１０は、ビッカー
ス硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ2であるので、図１（Ｃ）に
示すように、端面１０ａの光ファイバ４の露出する端面
４ｂを容易に略凸球面状に加工することができ、端面４
ｂのコア部４ｃをＧＲＩＮレンズ１５の端面１５ａに空
気層を介在させることなく物理的に接触した状態で接続
（通称ＰＣ接続）させることが可能となり、屈折率整合
剤など屈折率の温度依存性の大きい光学材料を使用する
ことなく接続部分での信号光の反射損失を大幅に低減さ
せることができる。
ス硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ2であるので、図１（Ｃ）に
示すように、端面１０ａの光ファイバ４の露出する端面
４ｂを容易に略凸球面状に加工することができ、端面４
ｂのコア部４ｃをＧＲＩＮレンズ１５の端面１５ａに空
気層を介在させることなく物理的に接触した状態で接続
（通称ＰＣ接続）させることが可能となり、屈折率整合
剤など屈折率の温度依存性の大きい光学材料を使用する
ことなく接続部分での信号光の反射損失を大幅に低減さ
せることができる。
【００２３】さらに、光ファイバ保持具１０は、５．１
×１０-6／Ｋの線膨張係数を有するガラスからなるの
で、温度変化により保持した光ファイバ４の端面４ｂの
突き出し引込み現象が起こらず、光ファイバ４とＧＲＩ
Ｎレンズ１５とを伝搬する光信号の強度や位相が変化せ
ず、高い信号品位を保つことが可能となる。
×１０-6／Ｋの線膨張係数を有するガラスからなるの
で、温度変化により保持した光ファイバ４の端面４ｂの
突き出し引込み現象が起こらず、光ファイバ４とＧＲＩ
Ｎレンズ１５とを伝搬する光信号の強度や位相が変化せ
ず、高い信号品位を保つことが可能となる。
【００２４】また、光ファイバ保持具１０は、Ｎａ2Ｏ
を約５質量％含有するホウ珪酸ガラスからなり、Ｎａイ
オンをＫイオンに交換するイオン交換処理により表面に
圧縮応力層を生じさせて機械強度を強化してあるので、
機械加工によりフレア部１１ｂ及び直孔部１１ｃを形成
したものであっても、激しい熱ショックがかかった際に
破損せず、直孔部１１ｃを大きく広げて肉厚が薄くなっ
ても欠けることがなく、破損を気にせず容易に取り扱う
ことが可能である。
を約５質量％含有するホウ珪酸ガラスからなり、Ｎａイ
オンをＫイオンに交換するイオン交換処理により表面に
圧縮応力層を生じさせて機械強度を強化してあるので、
機械加工によりフレア部１１ｂ及び直孔部１１ｃを形成
したものであっても、激しい熱ショックがかかった際に
破損せず、直孔部１１ｃを大きく広げて肉厚が薄くなっ
ても欠けることがなく、破損を気にせず容易に取り扱う
ことが可能である。
【００２５】次に、光ファイバ保持具１０を作製する方
法の一例を説明する。
法の一例を説明する。
【００２６】図２（Ａ）に示すように、まず、Ｎａ2Ｏ
を約５％含有し、膨張係数が５．１×１０-6／Ｋであ
り、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ2、厚さ１ｍｍ
で波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透過す
るホウ珪酸ガラスからなり、中心に孔１７を有するガラ
ス母材１８を作製する。次に、ガラス母材１８を延伸成
形装置１９に固定し、成形炉２０によって加熱し所定の
断面寸法・形状に制御しながら挿入孔１１を有する長尺
毛細管２１に延伸形成する。延伸形成の後、カッター２
２により、光ファイバ保持具１０の長さに合わせて切断
し、短尺毛細管２３を得る。
を約５％含有し、膨張係数が５．１×１０-6／Ｋであ
り、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ2、厚さ１ｍｍ
で波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透過す
るホウ珪酸ガラスからなり、中心に孔１７を有するガラ
ス母材１８を作製する。次に、ガラス母材１８を延伸成
形装置１９に固定し、成形炉２０によって加熱し所定の
断面寸法・形状に制御しながら挿入孔１１を有する長尺
毛細管２１に延伸形成する。延伸形成の後、カッター２
２により、光ファイバ保持具１０の長さに合わせて切断
し、短尺毛細管２３を得る。
【００２７】次に、図２（Ｂ）に示すように、ダイヤモ
ンド砥粒を焼結した先端の角度が９０°のツール２４を
高速回転させ、短尺毛細管２３の端面から挿入孔１１を
中心に切削加工することにより、直孔部１１ｃと略円錐
形状のフレア部１１ｂを細孔部１１ａと同心状に形成し
てガラス毛細管２５にする。
ンド砥粒を焼結した先端の角度が９０°のツール２４を
高速回転させ、短尺毛細管２３の端面から挿入孔１１を
中心に切削加工することにより、直孔部１１ｃと略円錐
形状のフレア部１１ｂを細孔部１１ａと同心状に形成し
てガラス毛細管２５にする。
【００２８】図２（Ｃ）は、イオン交換の製造装置構成
図である。図２（Ｂ）でフレア部１１ｂ及び直孔部１１
ｃを形成されたガラス毛細管２５をイオン交換浴槽２６
の約４００°Ｃに保持されたＫＮＯ3の溶融塩２７中に
約１０時間浸漬する。その後、洗浄によりＫＮＯ3を除
去して光ファイバ保持具１０を得る。
図である。図２（Ｂ）でフレア部１１ｂ及び直孔部１１
ｃを形成されたガラス毛細管２５をイオン交換浴槽２６
の約４００°Ｃに保持されたＫＮＯ3の溶融塩２７中に
約１０時間浸漬する。その後、洗浄によりＫＮＯ3を除
去して光ファイバ保持具１０を得る。
【００２９】この際、イオン交換の原理について説明す
る。図３（Ａ）はイオン交換前の状態を示す図、図３
（Ｂ）はイオン交換後の状態を示す図である。まず、ガ
ラスを除冷温度よりも低い温度でガラス中のアルカリイ
オン（Ｎａ+）を、それよりもイオン半径の大きいアル
カリイオン（Ｋ+）で置換し、ガラス表面に強い圧縮応
力層を発生させて実用強度を増大させる。このようにす
れば、形状、肉厚の制限を受けない、変形が起こら
ないため高い寸法精度が得られる、試料保持が困難な
小片でも可能である、保護膜のように剥離することが
ない等の特徴が得られる。
る。図３（Ａ）はイオン交換前の状態を示す図、図３
（Ｂ）はイオン交換後の状態を示す図である。まず、ガ
ラスを除冷温度よりも低い温度でガラス中のアルカリイ
オン（Ｎａ+）を、それよりもイオン半径の大きいアル
カリイオン（Ｋ+）で置換し、ガラス表面に強い圧縮応
力層を発生させて実用強度を増大させる。このようにす
れば、形状、肉厚の制限を受けない、変形が起こら
ないため高い寸法精度が得られる、試料保持が困難な
小片でも可能である、保護膜のように剥離することが
ない等の特徴が得られる。
【００３０】その結果、機械強度として３点曲げによる
抗折強度を測定し評価したところ、イオン交換処理した
光ファイバ保持具１０は、抗折強度が未処理のものに比
べて２倍以上に増加することを確認した。
抗折強度を測定し評価したところ、イオン交換処理した
光ファイバ保持具１０は、抗折強度が未処理のものに比
べて２倍以上に増加することを確認した。
【００３１】上記のイオン交換処理した光ファイバ保持
具１０を使用したプラグ１２を１００本と未処理の光フ
ァイバ保持具を使用したプラグ１００本とを、４００℃
に急加熱し、室温まで急冷する熱ショックのテストを行
った。
具１０を使用したプラグ１２を１００本と未処理の光フ
ァイバ保持具を使用したプラグ１００本とを、４００℃
に急加熱し、室温まで急冷する熱ショックのテストを行
った。
【００３２】その結果、イオン交換処理した光ファイバ
保持具１０を使用したプラグ１２は全く破損がなかった
が、未処理の光ファイバ保持具を使用したプラグは１０
％のものが破損した。
保持具１０を使用したプラグ１２は全く破損がなかった
が、未処理の光ファイバ保持具を使用したプラグは１０
％のものが破損した。
【００３３】
【発明の効果】本発明の光ファイバ保持具は、以上のよ
うに光ファイバを正確に安定して保持することが可能で
あり、且つ機械強度が強化されて耐熱ショック性等の信
頼性が高く、容易に取り扱うことができ、信頼性の高い
光信号の接続を行うことができる実用上優れた効果を奏
するものである。
うに光ファイバを正確に安定して保持することが可能で
あり、且つ機械強度が強化されて耐熱ショック性等の信
頼性が高く、容易に取り扱うことができ、信頼性の高い
光信号の接続を行うことができる実用上優れた効果を奏
するものである。
【図１】本発明の光ファイバ保持具の説明図であって、
（Ａ）は光ファイバ保持具の断面図、（Ｂ）は光ファイ
バ保持具の使用形態の説明図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部拡
大断面図。
（Ａ）は光ファイバ保持具の断面図、（Ｂ）は光ファイ
バ保持具の使用形態の説明図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部拡
大断面図。
【図２】本発明の光ファイバ保持具を製造する際の説明
図であり、（Ａ）は延伸形成装置構成図、（Ｂ）は直孔
部とフレア部を形成する工程の説明図、（Ｃ）はイオン
交換処理工程の説明図。
図であり、（Ａ）は延伸形成装置構成図、（Ｂ）は直孔
部とフレア部を形成する工程の説明図、（Ｃ）はイオン
交換処理工程の説明図。
【図３】本発明で光ファイバ保持具の強化に用いたイオ
ン交換の原理を説明するための図であって、（Ａ）はイ
オン交換前の説明図、（Ｂ）は、イオン交換後の説明図
である。
ン交換の原理を説明するための図であって、（Ａ）はイ
オン交換前の説明図、（Ｂ）は、イオン交換後の説明図
である。
【図４】従来のガラス製光ファイバ保持具の説明図。
【図５】従来のセラミック製光ファイバ保持具の要部拡
大断面図。
大断面図。
１、８、１０ 光ファイバ保持具 ２、１１ 挿入孔 ３、１１ｂ フレア部 ４ 光ファイバ ４ａ 被覆部 ６ 接着剤 ７、１２ プラグ １１ａ 細孔部 １１ｃ 直孔部 θ 頂角
Claims (6)
- 【請求項１】 中心に光ファイバよりも僅かに大きい内
径を有し光ファイバが挿入されて保持される細孔部と、
該細孔部に連設し頂角が４５°〜１２０°で同心状に拡
開し前記細孔部に向けて光ファイバが案内されるフレア
部と、該フレア部に連設しフレア部の開口端径と略等し
い内径を有し光ファイバの被覆部が挿入されて保持され
る直孔部とからなる挿入孔を有するガラス製の光ファイ
バ保持具。 - 【請求項２】 直孔部の表面粗さのＲｍａｘ値が０．５
〜１．０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の
光ファイバ保持具。 - 【請求項３】 ビッカース硬度が７００ｋｇ／ｍｍ2未
満のガラスからなることを特徴とする請求項１または２
に記載の光ファイバ保持具。 - 【請求項４】 ７×１０-6／Ｋ未満の線膨張係数を有す
るガラスからなることを特徴とする請求項１〜３に記載
の光ファイバ保持具。 - 【請求項５】 厚さ１ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎ
ｍの光を６０％以上透過するガラスからなることを特徴
とする請求項１〜４に記載の光ファイバ保持具。 - 【請求項６】 アルカリイオンを含有するガラスからな
り、イオン交換により表面に圧縮応力層を生じさせて機
械強度を強化してなることを特徴とする請求項１〜５に
記載の光ファイバ保持具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36509699A JP2001183547A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 光ファイバ保持具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36509699A JP2001183547A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 光ファイバ保持具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183547A true JP2001183547A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18483421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36509699A Pending JP2001183547A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 光ファイバ保持具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183547A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004334189A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-25 | Fujikura Ltd | 光モジュール用マウント部材、光モジュール、アレイ型光モジュール、光伝送モジュール |
| JP2005338782A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-12-08 | Kyocera Corp | レンズ付き光レセプタクルとこれを用いた光モジュール |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36509699A patent/JP2001183547A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004334189A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-25 | Fujikura Ltd | 光モジュール用マウント部材、光モジュール、アレイ型光モジュール、光伝送モジュール |
| JP2005338782A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-12-08 | Kyocera Corp | レンズ付き光レセプタクルとこれを用いた光モジュール |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040415 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050524 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060310 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060426 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060601 |