JP2001356220A - 温度補償用部材及びそれを用いた光通信デバイス - Google Patents
温度補償用部材及びそれを用いた光通信デバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、温度変化による基材の伸縮が妨げ
られることなく、光通信デバイスの組立や光通信デバイ
スの設置時において外部から大きな応力が加わった際
に、機械的強度が問題とならない温度補償用部材とそれ
を用いた光通信用デバイスを提供することを目的とす
る。 【構成】 各基材１８（４×４０×２ｍｍ）の下面に表
１、２に示した接着剤Ｂ１９で補強部材２０（板状：４
×４０×１ｍｍ、円筒状：外径６φ×内径５φ×４０ｍ
ｍ）を接着して温度補償用部材を作成した。次いで、基
板１８とグレーティング部２１ａが形成された光ファイ
バー２１を接着剤Ａ２２（エポキシ樹脂）で接着するこ
とによって光通信デバイス２３を組み立てた。
られることなく、光通信デバイスの組立や光通信デバイ
スの設置時において外部から大きな応力が加わった際
に、機械的強度が問題とならない温度補償用部材とそれ
を用いた光通信用デバイスを提供することを目的とす
る。 【構成】 各基材１８（４×４０×２ｍｍ）の下面に表
１、２に示した接着剤Ｂ１９で補強部材２０（板状：４
×４０×１ｍｍ、円筒状：外径６φ×内径５φ×４０ｍ
ｍ）を接着して温度補償用部材を作成した。次いで、基
板１８とグレーティング部２１ａが形成された光ファイ
バー２１を接着剤Ａ２２（エポキシ樹脂）で接着するこ
とによって光通信デバイス２３を組み立てた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度補償用部材と光通
信デバイスに関するものである。
信デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信技術の進歩に伴い、光ファイバを
用いたネットワークが急速に整備されつつある。ネット
ワークの中では、複数の波長の光を一括して伝送する波
長多重技術が用いられるようになり、波長フィルタやカ
プラ、導波路等が重要なデバイスになりつつある。
用いたネットワークが急速に整備されつつある。ネット
ワークの中では、複数の波長の光を一括して伝送する波
長多重技術が用いられるようになり、波長フィルタやカ
プラ、導波路等が重要なデバイスになりつつある。
【０００３】この種のデバイスの中には、温度によって
特性が変化し、屋外での使用に支障を来すものがあるた
め、このようなデバイスの特性を温度変化によらずに一
定に保つ技術、いわゆる温度補償技術が必要とされてい
る。
特性が変化し、屋外での使用に支障を来すものがあるた
め、このようなデバイスの特性を温度変化によらずに一
定に保つ技術、いわゆる温度補償技術が必要とされてい
る。
【０００４】温度補償を必要とする光通信デバイスの代
表的なものとして、ファイバブラッググレーティング
（以下、ＦＢＧという）がある。ＦＢＧは、光ファイバ
のコア内に格子状に屈折率変化を持たせた部分、いわゆ
るグレーティングを形成したデバイスであり、下記の数
１の式に示した関係に従って、特定の波長の光を反射す
る特徴を有している。このため、波長の異なる光信号が
１本の光ファイバを介して多重伝送される、波長分割多
重伝送方式の光通信システムにおいて重要な光デバイス
として注目を浴びている。
表的なものとして、ファイバブラッググレーティング
（以下、ＦＢＧという）がある。ＦＢＧは、光ファイバ
のコア内に格子状に屈折率変化を持たせた部分、いわゆ
るグレーティングを形成したデバイスであり、下記の数
１の式に示した関係に従って、特定の波長の光を反射す
る特徴を有している。このため、波長の異なる光信号が
１本の光ファイバを介して多重伝送される、波長分割多
重伝送方式の光通信システムにおいて重要な光デバイス
として注目を浴びている。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで、λは反射波長、nはコアの実効屈
折率、Λは格子状に屈折率に変化を設けた部分の格子間
隔を表す。
折率、Λは格子状に屈折率に変化を設けた部分の格子間
隔を表す。
【０００７】しかしながら、このようなＦＢＧは、その
周囲温度が変化すると反射波長が変動するという問題が
ある。反射波長の温度依存性は数１の式を温度Ｔで微分
して得られる下記の数２の式で示される。
周囲温度が変化すると反射波長が変動するという問題が
ある。反射波長の温度依存性は数１の式を温度Ｔで微分
して得られる下記の数２の式で示される。
【０００８】
【数２】
【０００９】この数２の式の右辺第２項の（∂Λ／∂
Ｔ）／Λは光ファイバの熱膨張係数に相当し、その値は
およそ０．６×１０−６／℃である。一方、右辺第１項
は光ファイバのコア部分の屈折率の温度依存性であり、
その値はおよそ７．５×１０−６／℃である。つまり、
反射波長の温度依存性はコア部分の屈折率変化と熱膨張
による格子間隔の変化の双方に依存するが、大部分は屈
折率の温度変化に起因していることが分かる。
Ｔ）／Λは光ファイバの熱膨張係数に相当し、その値は
およそ０．６×１０−６／℃である。一方、右辺第１項
は光ファイバのコア部分の屈折率の温度依存性であり、
その値はおよそ７．５×１０−６／℃である。つまり、
反射波長の温度依存性はコア部分の屈折率変化と熱膨張
による格子間隔の変化の双方に依存するが、大部分は屈
折率の温度変化に起因していることが分かる。
【００１０】このような反射波長の変動を防止するため
の手段として、温度変化に応じた張力をＦＢＧに印加し
格子間隔を変化させることによって、屈折率変化に起因
する成分を相殺する方法が知られている。
の手段として、温度変化に応じた張力をＦＢＧに印加し
格子間隔を変化させることによって、屈折率変化に起因
する成分を相殺する方法が知られている。
【００１１】この方法の具体例としては、例えば熱膨張
係数の小さい合金や石英ガラス等の材料と熱膨張係数の
大きなアルミニウム等の金属とを組み合わせた温度補償
用部材にＦＢＧを固定する方法が提案されている。すな
わち、図３に示すように、熱膨張係数の小さいインバー
（商標）棒１０の両端にそれぞれ熱膨張係数の比較的大
きいＡｌブラケット１１ａ、１１ｂを取り付け、これら
のブラケット１１ａ、１１ｂに、留め金１２ａ、１２ｂ
を用いて光ファイバ１３を所定の張力で引っ張った状態
で固定するようにしている。この時、光ファイバ１３の
グレーティング部分１３ａが２つの留め金１２ａ、１２
ｂの中間にくるようにする。
係数の小さい合金や石英ガラス等の材料と熱膨張係数の
大きなアルミニウム等の金属とを組み合わせた温度補償
用部材にＦＢＧを固定する方法が提案されている。すな
わち、図３に示すように、熱膨張係数の小さいインバー
（商標）棒１０の両端にそれぞれ熱膨張係数の比較的大
きいＡｌブラケット１１ａ、１１ｂを取り付け、これら
のブラケット１１ａ、１１ｂに、留め金１２ａ、１２ｂ
を用いて光ファイバ１３を所定の張力で引っ張った状態
で固定するようにしている。この時、光ファイバ１３の
グレーティング部分１３ａが２つの留め金１２ａ、１２
ｂの中間にくるようにする。
【００１２】この状態で周囲温度が上昇すると、Ａｌブ
ラケット１１ａ、１１ｂが伸張し、２つの留め金１２
ａ、１２ｂ間の距離が短縮するため、光ファイバ１３の
グレーティング部分１３ａに印加されている張力が減少
する。一方、周囲温度が低下するとＡｌブラケット１１
ａ、１１ｂが収縮し、２つの留め金１２ａ、１２ｂ間の
距離が増加するため、光ファイバ１３のグレーティング
部分１３ａに印加されている張力が増加する。この様
に、温度変化によってＦＢＧにかかる張力を変化させる
ことによってグレーティング部の格子間隔を調節するこ
とができ、これによって反射中心波長の温度依存性を相
殺することができる。
ラケット１１ａ、１１ｂが伸張し、２つの留め金１２
ａ、１２ｂ間の距離が短縮するため、光ファイバ１３の
グレーティング部分１３ａに印加されている張力が減少
する。一方、周囲温度が低下するとＡｌブラケット１１
ａ、１１ｂが収縮し、２つの留め金１２ａ、１２ｂ間の
距離が増加するため、光ファイバ１３のグレーティング
部分１３ａに印加されている張力が増加する。この様
に、温度変化によってＦＢＧにかかる張力を変化させる
ことによってグレーティング部の格子間隔を調節するこ
とができ、これによって反射中心波長の温度依存性を相
殺することができる。
【００１３】しかしながら、このような温度補償装置
は、機構的に複雑になり、その取り扱いが難しいという
問題がある。
は、機構的に複雑になり、その取り扱いが難しいという
問題がある。
【００１４】そこで上記の問題を解消する方法として、
特表２０００−５０３４１５や特願平１１−３２２５７
７には、図４に示すように、負の熱膨張係数を有するセ
ラミック基板１４上に、錘１５によって張力を付与した
状態でＦＢＧ１６を接着剤１７で固定し、この張力をセ
ラミック基板１４の膨張収縮によってコントロールする
方法が示されている。反射中心波長の温度依存性を相殺
するには、上述のように温度上昇時にＦＢＧが収縮する
方向、温度下降時には伸長する方向の応力を印可する必
要があるが、基板材料が負の熱膨張係数を有していれ
ば、このような応力を単一部材によって発生させること
が可能となり、特表２０００−５０３４１５や特願平１
１−３２２５７７は、この作用効果に基づいて発明が成
されたものである。尚、図４中、１６ａはグレーティン
グ部分を示している。
特表２０００−５０３４１５や特願平１１−３２２５７
７には、図４に示すように、負の熱膨張係数を有するセ
ラミック基板１４上に、錘１５によって張力を付与した
状態でＦＢＧ１６を接着剤１７で固定し、この張力をセ
ラミック基板１４の膨張収縮によってコントロールする
方法が示されている。反射中心波長の温度依存性を相殺
するには、上述のように温度上昇時にＦＢＧが収縮する
方向、温度下降時には伸長する方向の応力を印可する必
要があるが、基板材料が負の熱膨張係数を有していれ
ば、このような応力を単一部材によって発生させること
が可能となり、特表２０００−５０３４１５や特願平１
１−３２２５７７は、この作用効果に基づいて発明が成
されたものである。尚、図４中、１６ａはグレーティン
グ部分を示している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】これらの基板は、主に
熱膨張挙動において異方性を有する結晶、例えばβ−石
英固溶体等を含んでおり、熱膨張挙動において異方性を
有する結晶の１つの結晶軸が非常に大きな負の熱膨張係
数を有するため、最大で−１２０×１０-7／℃もの負の
熱膨張係数を示す。
熱膨張挙動において異方性を有する結晶、例えばβ−石
英固溶体等を含んでおり、熱膨張挙動において異方性を
有する結晶の１つの結晶軸が非常に大きな負の熱膨張係
数を有するため、最大で−１２０×１０-7／℃もの負の
熱膨張係数を示す。
【００１６】しかしながら、これらの基材は、結晶の熱
膨張挙動における異方性によって結晶粒界に微細な空隙
を生じるため、機械的強度が低くなりやすく、光通信デ
バイスの組立や光通信デバイスの設置時において外部か
ら大きな応力が加わると問題となることがあった。
膨張挙動における異方性によって結晶粒界に微細な空隙
を生じるため、機械的強度が低くなりやすく、光通信デ
バイスの組立や光通信デバイスの設置時において外部か
ら大きな応力が加わると問題となることがあった。
【００１７】この問題を解決するために、基材に補強部
材を接着することが有効であるが、補強部材が基材より
大きい熱膨張係数を有することによって、温度変化によ
る基材の伸縮が妨げられるため、反射中心波長の温度依
存性を相殺することができない。
材を接着することが有効であるが、補強部材が基材より
大きい熱膨張係数を有することによって、温度変化によ
る基材の伸縮が妨げられるため、反射中心波長の温度依
存性を相殺することができない。
【００１８】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、温度変化による基材の伸縮が妨げられるこ
となく、光通信デバイスの組立や光通信デバイスの設置
時において外部から大きな応力が加わった際に、機械的
強度が問題とならない温度補償用部材とそれを用いた光
通信用デバイスを提供することを目的とする。
ものであり、温度変化による基材の伸縮が妨げられるこ
となく、光通信デバイスの組立や光通信デバイスの設置
時において外部から大きな応力が加わった際に、機械的
強度が問題とならない温度補償用部材とそれを用いた光
通信用デバイスを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく種々の実験を行った結果、負の膨張係数を
有する基材の下面及び側面の少なくとも一方に、低弾性
を有する接着剤を使って補強部材を接着することで、温
度変化による基材の伸縮が妨げられることなく、光通信
デバイスの組立や光通信デバイスの設置時において外部
から大きな応力が加わっても、機械的強度が問題となら
ないことを見出し、本発明を提案するに到った。
を達成すべく種々の実験を行った結果、負の膨張係数を
有する基材の下面及び側面の少なくとも一方に、低弾性
を有する接着剤を使って補強部材を接着することで、温
度変化による基材の伸縮が妨げられることなく、光通信
デバイスの組立や光通信デバイスの設置時において外部
から大きな応力が加わっても、機械的強度が問題となら
ないことを見出し、本発明を提案するに到った。
【００２０】すなわち本発明の温度補償用部材は、負の
熱膨張係数を有する基材の下面及び側面の少なくとも一
方に、低弾性を有する接着剤を用いて、補強部材を接着
してなることを特徴とする。
熱膨張係数を有する基材の下面及び側面の少なくとも一
方に、低弾性を有する接着剤を用いて、補強部材を接着
してなることを特徴とする。
【００２１】また、本発明の光通信デバイスは、正の熱
膨張係数を有する光部品を負の熱膨張係数を有する基材
の上面に、２点以上または全面で固定した光通信デバイ
スにおいて、負の熱膨張係数を有する基材の下面及び側
面の少なくとも一方に、低弾性を有する接着剤を用い
て、補強部材を接着してなる温度補償用部材を使用する
ことを特徴とする。
膨張係数を有する光部品を負の熱膨張係数を有する基材
の上面に、２点以上または全面で固定した光通信デバイ
スにおいて、負の熱膨張係数を有する基材の下面及び側
面の少なくとも一方に、低弾性を有する接着剤を用い
て、補強部材を接着してなる温度補償用部材を使用する
ことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の温度補償用部材は、負の
熱膨張係数を有する基材の下面及び側面の少なくとも一
方に、低弾性を有する接着剤を用いて、補強部材を接着
してなるため、機械的強度が高く、光通信デバイスの組
立や光通信デバイスの設置時において外部から大きな応
力が加わっても、機械的強度において問題とならず、ま
た温度変化による基材の伸縮が妨げられにくい。
熱膨張係数を有する基材の下面及び側面の少なくとも一
方に、低弾性を有する接着剤を用いて、補強部材を接着
してなるため、機械的強度が高く、光通信デバイスの組
立や光通信デバイスの設置時において外部から大きな応
力が加わっても、機械的強度において問題とならず、ま
た温度変化による基材の伸縮が妨げられにくい。
【００２３】ここで、低弾性を有する接着剤を用いたの
は、接着剤の弾性率の低さにより温度変化による基材の
伸縮が、基材よりも熱膨張係数の大きい補強部材によっ
て妨げられにくくするためである。
は、接着剤の弾性率の低さにより温度変化による基材の
伸縮が、基材よりも熱膨張係数の大きい補強部材によっ
て妨げられにくくするためである。
【００２４】また接着剤がシリコーン系樹脂を含むと、
接着剤が低弾性になりやすいため好ましい。
接着剤が低弾性になりやすいため好ましい。
【００２５】補強部材の熱膨張係数が、−４０〜１００
℃の温度範囲において、２００×１０-7／℃以下である
と、温度変化による基材の伸縮を妨げにくいため好まし
い。
℃の温度範囲において、２００×１０-7／℃以下である
と、温度変化による基材の伸縮を妨げにくいため好まし
い。
【００２６】補強部材としては、金属、ガラス、セラミ
ックス等の基材よりも機械的強度が大きいものであれば
特に限定されないが、特にステンレス、インバー合金、
結晶化ガラス等は、化学的耐久性に優れ、補強部材の表
面が劣化せず、接着剤と補強部材との界面で剥がれにく
いため好ましい。さらに、インバー合金や結晶化ガラス
は熱膨張係数が小さく、温度変化による基材との伸縮を
より妨げにくいため好ましい。
ックス等の基材よりも機械的強度が大きいものであれば
特に限定されないが、特にステンレス、インバー合金、
結晶化ガラス等は、化学的耐久性に優れ、補強部材の表
面が劣化せず、接着剤と補強部材との界面で剥がれにく
いため好ましい。さらに、インバー合金や結晶化ガラス
は熱膨張係数が小さく、温度変化による基材との伸縮を
より妨げにくいため好ましい。
【００２７】また、本発明の温度補償用部材は、補強部
材が貫通孔を有する柱状体で、正の熱膨張係数を有する
光部品を固定した負の熱膨張係数を有する基材が、補強
部材の貫通孔中で接着してなると、補強部材は、機械的
強度を向上させるだけでなく、パッケージとして汚染防
止や外力からの保護の役割も果たすことができるため好
ましい。
材が貫通孔を有する柱状体で、正の熱膨張係数を有する
光部品を固定した負の熱膨張係数を有する基材が、補強
部材の貫通孔中で接着してなると、補強部材は、機械的
強度を向上させるだけでなく、パッケージとして汚染防
止や外力からの保護の役割も果たすことができるため好
ましい。
【００２８】尚、柱状体とは、断面の外周部が略多角形
や円形の形状を有しているものを指す。
や円形の形状を有しているものを指す。
【００２９】さらに、補強部材が、貫通孔を有する柱状
体の略上部において、貫通孔と平行に、スリットが形成
されてなり、あるいは貫通孔を有する柱状体の略上部を
一部切断し、切断した部分を蓋として使用してなると、
正の熱膨張係数を有する光部品を一部切断することな
く、貫通孔に通し、負の熱膨張係数を有する基材に固定
できるため、作業性に優れ好ましい。
体の略上部において、貫通孔と平行に、スリットが形成
されてなり、あるいは貫通孔を有する柱状体の略上部を
一部切断し、切断した部分を蓋として使用してなると、
正の熱膨張係数を有する光部品を一部切断することな
く、貫通孔に通し、負の熱膨張係数を有する基材に固定
できるため、作業性に優れ好ましい。
【００３０】温度補償用部材は、正の熱膨張係数を有す
る光部品を固定した負の熱膨張係数を有する基材が補強
部材の貫通孔中で接着してなり、両端部に蓋をした気密
構造を有してなると、汚染防止や水の浸入からの保護の
役割を果たすことができるため好ましい。
る光部品を固定した負の熱膨張係数を有する基材が補強
部材の貫通孔中で接着してなり、両端部に蓋をした気密
構造を有してなると、汚染防止や水の浸入からの保護の
役割を果たすことができるため好ましい。
【００３１】さらに温度補償用部材は、光部品のグレー
ティング部分や基板との接着部以外を被覆材で被覆して
なると、光通信デバイスを組み立てる際に、基材や補強
部材のエッジ部分で光部品が傷つきにくく、破断したり
しにくいため好ましい。
ティング部分や基板との接着部以外を被覆材で被覆して
なると、光通信デバイスを組み立てる際に、基材や補強
部材のエッジ部分で光部品が傷つきにくく、破断したり
しにくいため好ましい。
【００３２】負の熱膨張係数を有する基材を構成する材
料としては、β−ユークリプタイトまたはβ−石英固溶
体を主結晶とする多結晶体等が使用できる。これらの材
料は、原料が安価で機械加工性に優れ、温度に対する反
射中心波長のヒステリシスも小さいため好ましい。
料としては、β−ユークリプタイトまたはβ−石英固溶
体を主結晶とする多結晶体等が使用できる。これらの材
料は、原料が安価で機械加工性に優れ、温度に対する反
射中心波長のヒステリシスも小さいため好ましい。
【００３３】ただし、これらの他にも、負の熱膨張係数
を有する基材を構成する材料としては、Ｚｒ及びＨｆの
少なくともいずれかを含むリン酸タングステン酸塩また
はタングステン酸塩を主結晶とする多結晶体あるいは液
晶ポリマー等も使用可能である。
を有する基材を構成する材料としては、Ｚｒ及びＨｆの
少なくともいずれかを含むリン酸タングステン酸塩また
はタングステン酸塩を主結晶とする多結晶体あるいは液
晶ポリマー等も使用可能である。
【００３４】また本発明の温度補償用部材における基材
は、−４０〜１００℃の温度範囲における熱膨張係数
が、−２５〜−１２０×１０-7／℃（より好ましくは−
５０〜−９０×１０-7／℃）であることが好ましい。
は、−４０〜１００℃の温度範囲における熱膨張係数
が、−２５〜−１２０×１０-7／℃（より好ましくは−
５０〜−９０×１０-7／℃）であることが好ましい。
【００３５】例えばＦＢＧの光ファイバは、基材に接着
剤（例えばガラスフリットや有機系樹脂）を用いて接着
固定されるが、基材の所定箇所に溝や貫通孔が形成され
ていると、接着加工の際、組み立ての自動化が容易にな
るため、製造コストが安価になる。尚、溝や貫通孔は、
１ケ所に限定されず、複数箇所に形成しても良い。
剤（例えばガラスフリットや有機系樹脂）を用いて接着
固定されるが、基材の所定箇所に溝や貫通孔が形成され
ていると、接着加工の際、組み立ての自動化が容易にな
るため、製造コストが安価になる。尚、溝や貫通孔は、
１ケ所に限定されず、複数箇所に形成しても良い。
【００３６】また一般にＦＢＧ等のファイバ状のデバイ
スを基材に固定するにあたっては、基材が固定時の長さ
より収縮する際にデバイスが撓まないよう、予めデバイ
スに張力を付与することが必要であるが、上記の溝や貫
通孔の直径をデバイスの直径に近づけることにより、デ
バイスを基材に固定するために使用する接着剤の量を少
なくし、薄い接着剤層での固定が可能となる。接着剤層
が薄くなれば、接着剤とデバイス、基材との間の熱膨張
差による応力が低減されるため、溝や貫通孔の全長に亘
って接着固定することが可能となり、基材が固定時の長
さより収縮する場合でもデバイスが撓むことがなく、予
め張力を付与する必要がなくなり、より簡便な工程で温
度補償機能付き光学デバイスを製造することができる。
特に基材に精密な貫通孔を形成し、その中にデバイスが
挿入される場合には、基材がデバイスの位置決め部品と
しての機能を併せ持つことにもなり、温度補償用機能付
きデバイスを光ファイバや他のデバイスと接続する際
に、それ自身が接続部品としても機能することになる。
スを基材に固定するにあたっては、基材が固定時の長さ
より収縮する際にデバイスが撓まないよう、予めデバイ
スに張力を付与することが必要であるが、上記の溝や貫
通孔の直径をデバイスの直径に近づけることにより、デ
バイスを基材に固定するために使用する接着剤の量を少
なくし、薄い接着剤層での固定が可能となる。接着剤層
が薄くなれば、接着剤とデバイス、基材との間の熱膨張
差による応力が低減されるため、溝や貫通孔の全長に亘
って接着固定することが可能となり、基材が固定時の長
さより収縮する場合でもデバイスが撓むことがなく、予
め張力を付与する必要がなくなり、より簡便な工程で温
度補償機能付き光学デバイスを製造することができる。
特に基材に精密な貫通孔を形成し、その中にデバイスが
挿入される場合には、基材がデバイスの位置決め部品と
しての機能を併せ持つことにもなり、温度補償用機能付
きデバイスを光ファイバや他のデバイスと接続する際
に、それ自身が接続部品としても機能することになる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の温度補償用部材を実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００３８】表１、２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．
１〜４）及び比較例（試料Ｎｏ．５〜７）を示すもので
ある。また、図１は、本発明の温度補償用部材を用いた
光通信デバイスの説明図で、図２は、本発明の温度補償
用部材を用いた光通信デバイスの変形実施態様を示す説
明図である。
１〜４）及び比較例（試料Ｎｏ．５〜７）を示すもので
ある。また、図１は、本発明の温度補償用部材を用いた
光通信デバイスの説明図で、図２は、本発明の温度補償
用部材を用いた光通信デバイスの変形実施態様を示す説
明図である。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】表１、２の各試料は、次のようにして作製
した。
した。
【００４２】まず実施例であるＮｏ．１〜４及び比較例
であるＮｏ．５〜７の各試料は、焼結後の多結晶体の組
成がＳｉＯ2 ５５．２％、Ａｌ2Ｏ3 ３３．０％、Ｌ
ｉ2Ｏ１１．１％、Ｐ2Ｏ5 ０．４％、ＴｉＯ2 ０．４
％、ＺｒＯ2 ０．５％、ＭｇＯ ０．１％（質量％）
となるように原料を調合した後、それを金型に入れ、２
０ＭＰａの圧力でプレス成形することによって、幅４ｍ
ｍ、厚み３ｍｍ、長さ４０ｍｍの角柱形状の成形体（圧
粉体）を作製した。次いで、これらの成形体を空気中で
１３５０℃で１５時間焼結した後、常温まで冷却するこ
とによって、β−石英固溶体の多結晶体としたものであ
る。この基材の熱膨張係数は、−７８×１０-7／℃であ
った。
であるＮｏ．５〜７の各試料は、焼結後の多結晶体の組
成がＳｉＯ2 ５５．２％、Ａｌ2Ｏ3 ３３．０％、Ｌ
ｉ2Ｏ１１．１％、Ｐ2Ｏ5 ０．４％、ＴｉＯ2 ０．４
％、ＺｒＯ2 ０．５％、ＭｇＯ ０．１％（質量％）
となるように原料を調合した後、それを金型に入れ、２
０ＭＰａの圧力でプレス成形することによって、幅４ｍ
ｍ、厚み３ｍｍ、長さ４０ｍｍの角柱形状の成形体（圧
粉体）を作製した。次いで、これらの成形体を空気中で
１３５０℃で１５時間焼結した後、常温まで冷却するこ
とによって、β−石英固溶体の多結晶体としたものであ
る。この基材の熱膨張係数は、−７８×１０-7／℃であ
った。
【００４３】次に、図１、２に示すように、各基材１８
（４×４０×２ｍｍ）の下面に表１、２に示した接着剤
Ｂ１９で補強部材２０（板状：４×４０×１ｍｍ、円筒
状：外径６φ×内径５φ×４０ｍｍ）を接着して温度補
償用部材を作成した。次いで、基板１８とグレーティン
グ部２１ａが形成された光ファイバー２１を接着剤Ａ２
２（エポキシ樹脂）で接着することによって光通信デバ
イス２３を組み立てた。
（４×４０×２ｍｍ）の下面に表１、２に示した接着剤
Ｂ１９で補強部材２０（板状：４×４０×１ｍｍ、円筒
状：外径６φ×内径５φ×４０ｍｍ）を接着して温度補
償用部材を作成した。次いで、基板１８とグレーティン
グ部２１ａが形成された光ファイバー２１を接着剤Ａ２
２（エポキシ樹脂）で接着することによって光通信デバ
イス２３を組み立てた。
【００４４】温度補償用部材の機械的強度は破壊荷重に
よって評価し、破壊荷重はＪＩＳＲ １６０１に準じた
方法によって測定した。
よって評価し、破壊荷重はＪＩＳＲ １６０１に準じた
方法によって測定した。
【００４５】また、接着剤Ｂの引張弾性率を、ＪＩＳ
Ｋ ６３０１に準じた方法によって測定し、補強部材の
熱膨張係数は、ディラトメーターを用いて、−４０〜１
００℃の温度範囲で測定した。
Ｋ ６３０１に準じた方法によって測定し、補強部材の
熱膨張係数は、ディラトメーターを用いて、−４０〜１
００℃の温度範囲で測定した。
【００４６】表１に示すように、実施例であるＮｏ．１
〜４の各試料は、引張弾性率が低い接着剤Ｂで補強部材
を基材に接着しているため、機械的強度が高く、反射中
心波長の温度依存性も小さかった。
〜４の各試料は、引張弾性率が低い接着剤Ｂで補強部材
を基材に接着しているため、機械的強度が高く、反射中
心波長の温度依存性も小さかった。
【００４７】それに対し、表２に示すように、比較例で
あるＮｏ．５、６の試料は、接着剤Ｂに高弾性のエポキ
シ系樹脂を用いているため、補強部材が温度変化による
基材の伸縮を妨げ、その結果、反射中心波長の温度依存
性が大きくなった。また、Ｎｏ．７の試料は、補強部材
を使用していないため、機械的強度が低かった。
あるＮｏ．５、６の試料は、接着剤Ｂに高弾性のエポキ
シ系樹脂を用いているため、補強部材が温度変化による
基材の伸縮を妨げ、その結果、反射中心波長の温度依存
性が大きくなった。また、Ｎｏ．７の試料は、補強部材
を使用していないため、機械的強度が低かった。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明の温度補償用部材
は、上記したような構成にすることによって、温度変化
による基材の伸縮が妨げられることなく、光通信デバイ
スの組立や光通信デバイスの設置時において外部から大
きな応力が加わっても、機械的強度に問題が無く、ＦＢ
Ｇ、波長フィルタ、カプラ及び導波路等の光通信デバイ
スに応用できる。
は、上記したような構成にすることによって、温度変化
による基材の伸縮が妨げられることなく、光通信デバイ
スの組立や光通信デバイスの設置時において外部から大
きな応力が加わっても、機械的強度に問題が無く、ＦＢ
Ｇ、波長フィルタ、カプラ及び導波路等の光通信デバイ
スに応用できる。
【図１】本発明の温度補償用部材を用いた光通信デバイ
スの説明図である。
スの説明図である。
【図２】本発明の温度補償用部材を用いた光通信デバイ
スの変形実施態様を示す説明図である。
スの変形実施態様を示す説明図である。
【図３】従来のＦＢＧの反射波長の温度変化に対する変
動を防止する装置を示す正面図である。
動を防止する装置を示す正面図である。
【図４】表面にＦＢＧを固定した負の熱膨張係数を有す
るセラミック基板を示す斜視図である。
るセラミック基板を示す斜視図である。
１０ インバー棒 １１ａ、１１ｂ Ａｌブラケット １２ａ、１２ｂ 留め金 １３ 光ファイバ １３ａ、１６ａ、２１ａ グレーティング部分 １４ 負の熱膨張係数を有するセラミック基板 １５ 錘 １６、ＦＢＧ １７ 接着剤 １８ 基材 １９ 接着剤Ｂ ２０ 補強部材 ２１ グレーティング部分を有する光ファイバ ２２ 接着剤Ａ ２３ 光通信デバイス
Claims (8)
- 【請求項１】 負の熱膨張係数を有する基材の下面及び
側面の少なくとも一方に、低弾性を有する接着剤を用い
て、補強部材を接着してなることを特徴とする温度補償
用部材。 - 【請求項２】 低弾性を有する接着剤が、シリコーン系
樹脂を含むことを特徴とする請求項１の温度補償用部
材。 - 【請求項３】 補強部材の熱膨張係数が、−４０〜１０
０℃の温度範囲において、２００×１０-7／℃以下であ
ることを特徴とする請求項１の温度補償用部材。 - 【請求項４】 補強部材が貫通孔を有する柱状体で、正
の熱膨張係数を有する光部品を固定した負の熱膨張係数
を有する基材が、補強部材の貫通孔内で接着してなるこ
とを特徴とする請求項１の温度補償用部材。 - 【請求項５】 正の熱膨張係数を有する光部品を負の熱
膨張係数を有する基材の上面に、２点以上または全面で
固定した光通信デバイスにおいて、負の熱膨張係数を有
する基材の下面及び側面の少なくとも一方に、低弾性を
有する接着剤を用いて、補強部材を接着してなる温度補
償用部材を使用してなることを特徴とする光通信デバイ
ス。 - 【請求項６】 低弾性を有する接着剤が、シリコーン系
樹脂を含むことを特徴とする請求項５の光通信デバイ
ス。 - 【請求項７】 補強部材の熱膨張係数が、−４０〜１０
０℃の温度範囲において、２００×１０-7／℃以下であ
ることを特徴とする請求項５の光通信デバイス。 - 【請求項８】 補強部材が貫通孔を有する柱状体で、正
の熱膨張係数を有する光部品を固定した負の熱膨張係数
を有する基材が、補強部材の貫通孔内で接着してなる温
度補償用部材を使用してなることを特徴とする請求項５
の光通信デバイス。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180101A JP2001356220A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 温度補償用部材及びそれを用いた光通信デバイス |
| US09/830,857 US6400884B1 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | Material for temperature compensation, and optical communication device |
| PCT/JP2000/004436 WO2001004672A1 (fr) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | Materiau de compensation de temperature et dispositif de communication optique |
| EP00942467A EP1195626A4 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | TEMPERATURE COMPENSATION MATERIAL AND OPTICAL COMMUNICATION DEVICE |
| CA002378077A CA2378077A1 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | Temperature compensating member and optical communication device using the same |
| KR1020027000197A KR20020038675A (ko) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | 온도 보상용 부재 및 이를 이용한 광 통신 디바이스 |
| AU57089/00A AU767601B2 (en) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | Material for temperature compensation, and optical communication device |
| CNB008124515A CN1146735C (zh) | 1999-07-07 | 2000-07-04 | 温度补偿构件及采用该构件的光通信器件 |
| TW089113561A TW451087B (en) | 1999-07-07 | 2000-07-07 | Temperature compensated member and light communication equipment using the member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180101A JP2001356220A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 温度補償用部材及びそれを用いた光通信デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356220A true JP2001356220A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18681263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180101A Pending JP2001356220A (ja) | 1999-07-07 | 2000-06-15 | 温度補償用部材及びそれを用いた光通信デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001356220A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106941B2 (en) | 2003-08-05 | 2006-09-12 | Nippon Electronic Glass Co., Ltd. | Substrate for optical communication device, method for production thereof and optical communication device using the same |
| JP2018510069A (ja) * | 2015-01-20 | 2018-04-12 | Tdk株式会社 | 応力フリーに固定されたｍｅｍｓデバイスを有するモジュール |
-
2000
- 2000-06-15 JP JP2000180101A patent/JP2001356220A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106941B2 (en) | 2003-08-05 | 2006-09-12 | Nippon Electronic Glass Co., Ltd. | Substrate for optical communication device, method for production thereof and optical communication device using the same |
| JP2018510069A (ja) * | 2015-01-20 | 2018-04-12 | Tdk株式会社 | 応力フリーに固定されたｍｅｍｓデバイスを有するモジュール |
| US10351416B2 (en) | 2015-01-20 | 2019-07-16 | Tdk Corporation | Module comprising a MEMS component mounted without subjecting same to stress |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061016 |
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