光纤固定用基板及其制造方法技术

一种光纤固定用基板。在将光纤收容到其上的定位沟中并研磨此基板的端面时，不会在此定位沟的峰部中产生破损与缺口。沿此定位沟的横剖面方向切开，观察此定位沟峰部时，在此整个峰部上各处的曲率半径都在５μｍ以上；而观察此定位沟的谷部时，相应的曲率半径最好是在５μｍ之下。所述定位沟则最好由压制成型法成型。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及备有用于收容、固定光纤的沟的光纤固定用基板及其制法。已知有种种用作固定例如直径为125μm左右的光纤的基板。但不论在任何这样一种基板中，一旦固定于基板上的光纤的轴偏离开预定位置，此光纤与其它传光装置间的传输损耗就会加大，因而作为光纤固定用基板中固定用沟的加工精度，例如要在0.5μm以下。附图说明图1(a)是示明此种光纤固定用基板的一个例子的斜视图。此光纤固定用基板34的基板本体2是由玻璃或陶瓷等构成。本体2的上侧面有所谓V沟12从此本体2-方的端面向另一方的端面延伸，而各条V沟则相互平行。在V沟12中的峰部43与谷部11之间，构成V沟的斜面7则基本上是沿直线而延伸。于是，V沟12的横剖面即成为V字形，各条V沟12例如是深度约一百几十μm的细微结构。在制造上述光纤固定用基板时，存在有通过腐蚀硅材料来形成V沟的方法。但这种方法的加工精度受限，难以形成某种程度以上的高精度V沟。于是，为了形成上述那种高加工的精度，采用过对氧化铝、玛瑙、氧化锆等陶瓷材料进行研磨加工以形成各种V沟的方法。在这类方法中，例如是把陶瓷的成形体进行烧结而制造出烧结体，再把此种烧结体进行平面研磨加工来形成平整面，继而用钻石等磨料将此种平整面研磨加工成各种V沟12。在此由钻石等磨料作研磨加工时，由于研磨方向取固定方向，即如图1(a)所示，各V沟12分别从基板本体2一方的端面向另一方端面作直线延伸，形成相互平行的各个V沟12。当把各个光纤收容、固定于此种光纤固定用基板34的各V沟12之内后，有必要同其它传光装置作光学结合。也就是说，在把光纤用作其它传光装置时，可准备好另外的光纤，使此另外光纤的端面与固定在V沟12内的光纤端相对接触，加热此接触部分的周边，使两者熔接。之后从各个定位沟中取下各光纤。在另一种形式中，当把光波导用作为其它传光装置时，则准备好形成光波导的光波导基板。这样，例如图1(b)所示，当把光纤9分别固定于各V沟12内后，在各光纤9的周围形成粘合剂层8使各光纤牢靠地结合。再把盖32合到光纤固定用基板34之上，制成组合件。然后对光纤固定用基板34的端面33作研磨加工，同时研磨光波导基板的端面，提高两者端面的精度，将两者的端面接合，再把各光波导的端面对合到与之相对应的各个光纤的端面，进行光学结合。1995年，电子信息通信学会通信协会大会B-651的“光纤移动型心线选择装置的探讨”中，载有中西等的可适用的心线选择装置。这里是在一条V沟的中途将光纤固定，再对此光纤的端面加以光学研磨。将主光纤收容到V沟中，并让此主光纤对向已固定的光纤的经光学研磨过的端面。在此状态下，能从主光纤相对于各个光纤进行传光。据此可以进行光纤心线。故障探测等测试。但是本专利技术的申请者在就此种光纤固定用基板的形态进行研究的过程中，发现有以下种种问题。具体地说，当把各光纤9设定于图1(a)所示的光纤固定用基板34的各V沟12之内，在用扫描型电子显微镜作仔细观察后，于V沟12的峰部43的顶部10或10A的表面的一部分中，将如图1(a)加以夸大表明的那样，会产生微小的缺陷乃至缺口30。这在把光纤9收容到各V沟12内时，就有可能产生这种缺口30。一旦产生有这种缺口30，肯定会对光纤造或不良影响，从而就需将此种光纤固定用基板作为次品处理，以致有加大制造成本的问题。特别是在把光纤与光波导相结合时，如前所述，必须对图1(b)所示的组合件光纤固定用基板34的端面33进行研磨加工。但在加工之后观察此研磨面时，在峰部10或10A的前端部分就会发生细微的缺口31。当把光波导基板与光纤固定用基板的各端面相结合时，因此种缺口产生的破片35就会降低结合部分的精度，而当把这种组合件置于严苛条件下长期使用时，就可以想像得到这种缺口部分将使质量不断下降的事实，因此同样有必要不使此种缺口产生。另外，在上述光纤移动型心线选择装置中，将主光纤插入到各V沟的入口直至开口部，在各V沟中使主光纤朝各光纤的方向移动，于各V沟的开口部附近各个主光纤相对于各顶部冲突，就有可能损伤主光纤。一旦这样地损伤了光纤，就会发生不能进行检查的问题。本专利技术拟解决的问题是，在把光纤设置到光纤固定于基板中的定位沟中时，或是在研磨光纤固定用基板的端面时，应不在光纤的定位沟的峰部中产生缺陷以至缺口，同时还应使光纤不易发生为此种缺陷或缺口造成的损伤。作为解决上述问题的装置的第一项
技术实现思路
是光纤固定用基板，在此基板上形成有用来收容光纤并确定其位置的定位沟，特征在于，使此定位沟的峰部沿此定位沟横剖面方向切开观察时的曲率半径，在此整个峰部上都在5μm以上。本专利技术的申请人为了解决前述问题曾多次进行研究，用扫描型电子显微镜观察定位沟的峰部形态并加以研讨。结果是，由于定位沟的山部有尖锐的箭端，当存在有对峰部的冲击时，在此峰部的顶端部分及其周边中就容易发生破裂，由此便容易出现前述的缺口与破片等。同时，本申请人还探讨了在此种峰部的顶部附近呈尖锐化的理由，发现这是既有的定位沟的形成方法的必然结果。后面将对照附图就此加以论述。本专利技术的申请者基于以上认识，使定位沟的峰部沿此定位沟的横剖面方向切断观察时的曲率半径，在整个峰部上都在5μm以上，发现由此得以防止上述峰部的破裂与缺口等，进而得以防止生成细微碎片的现象，从而实现本专利技术。此外，最好是使定位沟的谷部沿此定位沟横剖面方向切开观察时的曲率半径在5μm以下。这就是说，在谷部这一方最好是使其前端取尖锐形式为好。原因在于，当光纤的尺寸与定位沟的尺寸相比而较小时，一旦在谷部中形成了上述的那种半径，当有灰尘等障碍物存在于谷部中时，光纤便易与此类障碍物接触。结果会使光纤的光轴偏离预定位置，加大了它与其它传光装置间插入损耗。在前述的第一专利技术中，光纤的固定用基板最好由陶瓷或玻璃形成。此时，光纤固定用基板上的定位沟则最好由压制成形法成形。有关理由将于以后说明。下面简单地说明有关附图。图1(a)是示明先有光纤固定用基板34的斜视图，图1(b)是将盖32接合到图1(a)的光纤固定用基板34上获得的组合件的正视图。图2(a)是示明第一项专利技术的实施例的光纤固定用基板1的平面图，图2(b)是示明此光纤固定用基板1的横剖面图，图2(c)是示明将光纤9置纳于此基板1中各定位沟3内的状态的剖面图。图3是示明先有的光纤固定用基板8的横剖面图。图4是用来制造图2中光纤固定用基板1的模子37的剖面图。图5是示明依据第一项专利技术的另一实施例的光纤固定用基板12的剖面图。图6是示明依据第一项专利技术的又一实施例的光纤固定用基板45的剖面图。图7(a)是示明将光纤9A与灰尘16收容于谷部尖锐的定位沟3内的状态的剖面图，图7(b)是示明将光纤9A与灰尘16收容于带图形的定位沟17内的剖面图。图8(a)是示明依据第二项专利技术的光纤固定用基板22的平面图，图8(b)是其中定位沟23的周边的放剖面图。图9(a)、(b)分别是示明以各种方法制作的定位沟的平面形式的示意性平面图。图10中(a)、(b)分别是示明依据第二项专利技术的另一形式的实施例的光学装置的平面图，而(c)是(b)中的光学装置的侧视图。图11中(a)为依据第三项专利技术的实施例的光纤固定用基板40的平面图，(b)为(a)中光纤固定用基板40的侧视图。图12中(a)、(b)、(c)是依据各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤固定用基板，上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟，其特征在于：沿此定位沟横剖面方向切断观察此定位沟的峰部时的曲率半径，在整个峰部上部在５μｍ以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：太田隆，福山畅嗣，逢阪幸郎，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]