CN1156833A - 光纤固定用基板及其制造方法与光学装置 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

光纤固定用基板及其制造方法与光学装置
本发明涉及备有用于收容、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。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。
但是本发明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。
本发明拟解决的问题是，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发明内容是光纤固定用基板，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。
本发明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。
本发明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，从而实现本发明。
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。
在前述的第一发明中，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)是示明第一项发明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是示明依据第一项发明的另一实施例的光纤固定用基板12的剖面图。
图6是示明依据第一项发明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)是示明依据第二项发明的光纤固定用基板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发明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)为依据第三项发明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)是依据各种制法制作的定位沟的端面与光波导的端面相结合部分的周边放大的剖面图。
图13中(a)、(b)分别是依据第三项发明的另一实施例的光学装置的斜视图。
图14是示明依据第四项发明的光学装置的侧视图。
图15中(a)是示明依据第五项发明的光纤固定用基板24的侧视图，(b)是示明此光纤固定用基板24的平面图。
图16中(a)、(c)是示意地表明将光学隔离器配置到图15中光纤固定用基板24上的状态的侧视图，而(b)是示意地表明在光纤固定用基板24中使光纤端面相对于垂直平倾斜时的光学装置的侧视图。
图17是采用了依据第五项发明的实施例的光纤固定用基板115的光学装置一例的示意性侧视图。
图18中(a)是示意地表明的依据另一项发明的光纤固定用基板105的侧视图，(b)是(a)中的光纤固定用基板105从一方向的端面侧观察时的正视图，而(c)是其从另一方端面侧观察的正视图。
图19是示明图6中光纤固定用基板45的定位沟的周边的扫描型电子显微镜的照片图。
图20是图3所示光纤固定用基板的定位沟。周边的扫描型电子显微镜的照片图。
以下是图中标号的意义。
1、8、12、22、24、34、40、45、49、51：光纤固定用基板；2：基板本体；3、3A、3B、12、13、17、23、50、52、58A、58B，60定位沟；5、光锐的各部；7：V沟的斜面；8：粘合剂；9、9A、59A、59B、59C：光纤；10、10A：光锐的峰部；11、18带圆形的谷部；14：平坦的谷部；44、44A、46：曲率半径在整个峰部上在5μm以上的峰部；47：峰部46的平坦面；48：峰部46的平坦面47与斜面7之间的边缘；65a：光纤的垂直端面；65b：光纤的倾斜端面。
下面有必要参看附图来进一步详述本发明。图2(a)是根据本发明实施例的光纤固定用基板1的平面图，图2(b)是示明光纤固定用基板1的横剖面的剖面图，图2(c)是示明将光纤收容用各定位沟3内有关其接合状态的平面图。在基板本体2中形成有预定列数(在图2中例如为6列)的定位沟3。各列定位沟3都是从本体2一方的端面2a延伸至另一方的端面2b。各列定位沟3在本实施例中是采用所谓V沟，但U沟同样适用于本发明。
在各V沟3中分别形成有一对斜面7，在两相对倾斜的斜面7之间形成有尖锐的谷部5。谷部5横剖面(图2(b)所示剖面)的曲率半径＜5μm。从加工观点考虑，难以使此曲率半径＜1μm，故最好使其＞1μm。
在各定位沟3之间分别形成有峰部44，而在两端的定位沟3的外侧则形成峰部44A。将各峰部44、44A的横剖面的曲率半径均取作5μm以上，亦即使各个峰部中带上细微的圆形。在本实施例中，各峰部44、44A的顶部4、4A的横剖面的曲率半径均必须＞5μm。各峰部44、44A的各顶部4、4A以外部分的横剖面则呈直线状，亦即其曲率半径为无穷大。
当把光纤置于各定位沟3内之后，例如可准备好另外的光纤，使其端面对向设定在图2(b)所示各定位沟3内各光纤9的端面，而能使此两者的端面作熔融接合。或如图2(c)所示，将各光纤9收容到各定位沟内，令各光纤9与斜面7接触而确定其位置，然后以粘合剂充填到各个光纤9与定位沟3的间隙中而形成粘合剂层8，将光纤固定。这之后相对于光波导将各光纤9的端面作光学结合。自然也可如以前所述，将主光纤插入并收容于各定位沟3内。
如图2所示，通过使各光纤所对应的峰部44、44A的各顶部4、4A之中形成小的园形，便可以解决各峰部的微细破损与碎片等问题。但是为了取得上述效果，对于各峰部来说，它们都得分别具有5μm以上的曲率半径。
但就各峰部的顶部而论，若顶部的曲率半径过大，定位沟3的斜面7就会超越与光纤相接触的点，而不能使光纤定位。当把直径为125μm的标准光纤按间距250μm排列时，从理论上说，可允许此种曲率半径高达90μm。但从考虑到有误差的实际观点考虑，各顶部4、4A的曲率半径最好＜80μm。
如前所述，本发明的申请人已就先有的光纤固定于基板的微观形态作了探讨，在图3中示意地表明了这种形态。在各V沟12之中分别形成有一对斜面7，在两相对斜面7之间形成有带圆形的谷部11。在各定位沟3之间都形成有峰部43，而在两端的定位沟11的外侧则各形成有峰部43A。
本发明人用扫描型电子显微镜观察了峰部43、43A与谷部的形状，峰部43、43A是极其尖锐的形式，各峰部的顶部10、10A的横剖面的曲率半径约1μm。与此相反，在带有微细圆形的各谷部11中，其横剖面的曲率半径约10μm。本发明人对这种形状的生成理由作了探讨。
在先有的制造方法中，是用钻石研磨基板本体2的表面加工出沟，以此种钻石磨具的根部可以进行较尖锐的磨削，结果可使各峰部10、10A尖锐化。与此相反，由于是用各磨具的刀尖来磨削各个谷部11，而刀尖部分是难以作到尖锐化的磨削的，因而可以考虑到这会在谷部11中形成圆形。
此外，本发明者曾通过腐蚀硅片来形成各列V沟。但应知在这种情形下还仍要在各峰部中形成边缘部。
与上述相反，本发明者发现，通过下述制造方法，可以对图2所示形状的峰部与谷部进行大规模制作。具体地说，首先准备好例如具有图2(a)示明的所希望的平面形状的模子。自然，在各光纤固定用基板中的定位沟的平面形状可通过改变模子的平面结构面有种种变动。
此时的模子如图4所示，形成有与各定位沟3的形状相对应的峰42。把此种模子37与形成为另一模子的基座相组合，在二者之间将陶瓷或玻璃压制成形，制造出图2所示的光纤固定用基板1。此时，各列沟38的形状便复制成光纤固定用基板上的各个峰，而各个峰42的形状便复制为固定用基板1的各个V沟3，同时各斜面41的形状即复制出各斜面7。
这里的模子37的各列沟38也有必要通过磨削加工形成。但在这种磨削加工中，仍然使峰部39尖锐化，使带圆形的谷部40、40A复制成为顶部4、4A。
当制得的成形体是由陶瓷粉末构成时，则应使此成形体脱脂，再烧结此脱脂体而制得光纤固定用基板。而当制得的成形体是由玻璃构成时，则可使此成形体缓慢冷却而制得光纤固定用基板，或对此成形体进行热处理，使玻璃结晶化，再使此结晶化玻璃组成的成形体缓慢、冷却，由此制成光纤固定用基板。
也可在图3所示的尖锐的峰部43形成之后，对此峰部43进行研磨加工，而使研磨加工后的各峰部的曲率半径都在5μm以上。
此外，如图5所示，对于光纤固定用基板12的各列定位沟13，也可使其各谷部14形成为平坦形式。
也可以制成图6所示形状的光纤固定用基板45。在此基板45中，谷部5的曲率半径在5μm以下，而在此谷部所形成在的各峰部46的各斜面7之间通过粘合剂层8保持住光纤。在各峰部46的顶部均形成平坦面47，在各平坦面47的末端与各斜面7的上端部之间形成有边缘48。各边缘48的曲率半径在5μm以上。
也可考虑使前述各谷部带圆形。但在本发明中，最好是使谷部尖锐化，具体地说，最好使谷部横剖面的曲率半径在5μm以下。现参看图7说明其理由。
在图7(a)中，示明了各定位沟3的谷部呈尖锐化的情形。
在图7(a)中，当光纤9A与定位沟3的尺寸相比较小，在光纤9A与各斜面接触保持在预定位置时，于光纤9A的下侧存在有间隙。标号19表明一对接触部。因此，细微的尘埃与碎片16之类下落时即侵入到光纤9A下侧的间隙内，而易于接触光纤9A。结果使光纤9A与一侧的斜面7接触不良，而在标号20所示的部分处出现上浮现象。
在由前述压制成形法来形成光纤固定用基板的情形，这同通过磨削加工形成定位沟的情形不同，可以自由变更各固定用沟的平面形状。例如能够形成向来难以成形的从平面上看呈弯曲形的定位沟，或是从平面上看呈曲折形的定位沟。下面就应用此种成形方法的各光纤固定用基板，依次加以说明。
本申请的第二项发明是去提供形成有用以收容光纤并确定其位置的定位沟的，由压制成形法制作的光纤固定用基板，此种基板是由陶瓷或玻璃构成，特征在于：所述定位沟从平面上看呈弯曲形。
上述弯曲部分在基板之中可以只存在一个，也可以存在两个或两个以上。图8(a)是依据本发明的实施例的光纤固定用基板22的平面图，图8(b)是示明此定位沟一例的剖面图。在基板本体21之上，形成有弧状弯曲形的定位沟23。定位沟23的峰部与谷部5的形态与图2中的相同。利用这种固定用基板，当将光纤设置到此基板的V沟中，就能使光纤正确地定位。
本申请的发明人也曾尝试过用先有的周知方法来制作此种平面形态的光纤固定用基板，但未能由此制造出可使光纤充分正确定位的基板。例如首先如图9(a)所示，在由磨削加工法对光纤固定用基板49的基材21加工时，是在定位沟50的端部50a与端部50b之间，令磨具的行进方向按直角方向弯曲。由于此时需使磨具横移，在此过程中将使定位沟50的宽度增广，于是端部50b与端部50a相比，沟宽也将加大。因此不能将光纤固定到预设位置上。
另一方面，在对硅板进行腐蚀来制造光纤固定用基板的情形，例如图9(b)中所示，在硅基板21平面上的X方向与Y方向之间的晶体定向为各向异性，于是在定位沟52的方向缓慢变化的过程中产生有阶差53、54。结果便难以使定位沟52内的光纤定位到预定位置上，降低了可靠性。
与此相反，在压制成形法的情形，是利用放电加工法将具有预定平面形状的模子简易地制成。
在此第二项发明中，峰部与谷部的形状不限于图2～图6中所示的峰部与谷部形状。
此外，在此第二发明中，能将和定位沟具有相同平面形状的光纤收容并固定到定位沟中，而处于不受来此定位沟的壁面应力影响的状态下。为此，可将具有与各定位沟的平面形态相同平面形态的光纤预先以它法制造出，再把此光纤收容用定位沟中。
作为此第二项发明的其它形式是提供这样一种光学装置，这是在由第一批光纤组成的第一光纤群中各光纤的间隔与由第二批光纤组成的第二光纤群中光纤的间隔不同之时，用来使第一光纤群中的各光纤与第二光纤群中相对应的光纤结合的连接装置，特征在于，它配备有具有前述弯曲部分的光纤固定用基板，在此光纤固定用基板中形成有分别对应于第一光纤群内的光纤与第二光纤群内的光纤的定位沟，各定位沟一方的端部形成在与第一光纤群中各光纤相对应的位置上，各定位沟另一方的端部形成在与第二光纤群中各光纤相对应的位置上，在此种定位沟中收容并固定着第一光纤群内的光纤与第二光纤群内的光纤，而此第一光纤群内的上述光纤与第二光纤群内的上述光纤则连接成能相互传光。
此外，上述方法适用于，当一批光纤组成的光纤群中的各光纤的间隔与备有一批光波导的光波导基板中各个光波导的间隔不同时，用来使光纤群中的各光纤与各个光波导相结合的连接装置。
图10(a)是示明依据上述形式一实施例的光学装置的平面图，图10(b)是示明依据上述形式另一实施例的光学装置的平面，图10(c)是示明图10(b)中光学装置的侧视图。在图10(a)中，位于对向基板57左侧端面57a的第一光纤中的各光纤59A、59B是收纳在单一包层55内，故各光纤的间隔d1相对的要小。与此相反，位于对向右侧端面57b的第二光纤群中的各个光纤59c，它们分别收容在包层56内，于是各光纤59c的间隔d2便相对地大。在光纤固定用基板57的左侧部分中形成有两列定位沟58A和两列定位沟58b，而在右侧部分中形成有定位沟60。各定位沟58A、58B分别与定位沟60连接。定位沟58A、58B分别设有直线部分58a、向外侧的弯曲部分58b、短的直线部分58c、向内侧的弯曲部分58d以及直线部分58e，而上述直线部分58c则由连接61与定位沟60相连。
在弯曲部分58A中收容着外侧的光纤59A，而在弯曲部分59B中则收容着内侧的光纤59B。在各定位沟60之中收容着各光纤59C。各光纤59A、59B与各光纤59C相互接合。这种接合方法最好由机械加压法进行，这种方法载于《NTT研究实用化报告第33卷第3号》，1989年第588页上。
在图10(b)、(c)所示的固定用基板中，基板57与光纤保持基板62按整体成形，由此可进一步使光连接装置集成化。保持基板62的上面一侧形成有用于容纳各个光纤的各个包层56的沟62c。光波导基板116的端面116a与基板57的左侧的端面75a连接。在光波导基板116上形成有多列的光波导117A、117B。在本实施例中，光波导的间隔为d1。各个光纤110A、110B分别收容于包层56内，各光纤110A、110B的间隔d2则相对于d1。
在定位沟58A与60之中收容着外侧的光纤110A，在定位沟58B与60之中收纳着内侧的光纤110B。然后用粘合剂将各光纤固定于定位沟之中，对基板57的端面57a作光学研磨，相对于各光波导光学地结合上述研磨过的端面。此时，内、外侧光纤110A与110B分别同其所对应的光波导117A与117B作光学结合。图中的标号118指光波导群。
如图10(a)、(b)所示，为把各光纤收容于弯曲的定位沟中，最好是使笔直的光纤沿着此定位沟的壁面顺次地弯曲而收容于其中。此时，由于定位沟58A、58B是光滑地弯曲，不用担心定位沟中的那部分光纤会因应力集中而断裂。
在图10(a)、(b)的实施例中，光纤包层56的直径通常可取0.9mm，此时定位沟60的间隔则取0.9mm。又，对于带状光纤59A、59B的间隔或光波导的间隔例如为0.25mm时，此时的定位沟58a的间隔取为0.25mm。
第三项发明涉及到上面形成有用来收容光纤并使之定位的定位沟的，由压制成形法制成的光纤固定用基板，特征在于：此定位沟的至少是一方的端部从平面上看是形成在光纤固定用基板之内，在此端部中，与光纤固定用基板的主面相对而形成为垂直的端面。
图11(a)是示明依据本发明一实施例的光纤固定用基板40的平面图，图11(b)是其侧视图。至于定位沟3的峰部44、44A，顶部4、4A以及谷部5，则与图2中的相同，各定位沟3虽然是从基板本体2一方的端面2a朝向端面2b的方向相互平行延伸，但它们大致中止于此本体2的中央部分。
此定位沟3在基板内的端面6，如图12(a)所示，相对于基板的主面构成大致垂直的平面。此端面与基板主面间的角度，在用前述压制成形法来形成定位沟时，可以达到90度±0.2度。结果在把光纤65的端面65a作为垂直面的情形下，将此光纤65的端面65a与端面6对接便能定位。
在本发明中，相对于此种定位沟的端面6能形成连续的光波导63。在此，当把收容到定位沟中光纤的几何中心轴线与光波导63的心子定位为X方向与Y方向，并使光纤65的端面65a对接到端面6上时，就能使光纤65自动地相对于光波导63作光学结合。例如用离子交换玻璃形成基板64，并用离子交换法来形成光波导63，就能制作成这种光波导。
在由硅基板腐蚀法形成定位沟的情形中，如图12(c)所示，在定位沟的端面上生成斜面71。这是由于硅基板69的腐蚀是在各向异性的腐蚀下进行，通常相对于基板主面形成是有54.73°角的斜面71。结果在光纤固定用基板65的端面65a与定位沟的端面71之间必然产生间隙。为了消除这种间隙，需如图12(c)所示，使光纤固定用基板65b也倾斜一个与前述角度相同的角度，令斜面65b与71之间相互成无间隙的接触。由此即可使光纤65与光波导70成无间隙的融合。
但在采用上述的光学连接方法时，当把光纤65插入定位沟中来和光波导进行光学连接时，在光纤65的端面65b和定位沟的端面71之间必须正确地调节光纤的中心轴线旋转的转动方向，但是对于这种可作360°旋转的光纤65的转动轴的方向的位置是难以确定的，而且还会成为加大成本的原因。
另外，在图13(a)所示的光学装置72中，是把装置72的端面72a中例如共4列的光纤76分别收容到上述定位沟内，并使各光纤76的垂直端面分别相对于各定位沟的基板的主面与端面6对触定位。将装置72另一方端面72b中所存在的例如一列光纤76收容到上述定位沟内，令光纤76的垂直端面相对于定位沟的基板的主面与端面6对接定位。各光纤76的端面如图13(a)所示，则是相对基板内的光波导73的分岔部分。73a或直线部分73c作光学结合。分岔部分73a与直线部分73c则在分岔点73b结合。
在形成离子交换光波导的情形下，通常是使玻璃基板的表面进行离子交换，制成厚约10μm的光波导。于是光波导的中心位于距表面约5μm深度处的位置。因此，要使收容到定位沟内的光纤的中心与光波导的中心相一致，需对定位沟的尺寸与形状进行设计。通过对定位沟作出这样的设计，就能用机械方法在基板的深度方向上进行调心。
在按上述方式使光纤与光波导相结合时，必须使定位沟的端面成为镜面，让光高效地透过端面。在本发明中，通过将压制用模子中的与此端面相对应的面加工成镜面，便可使定位沟的端面形成为镜面。最好是使此定位沟端面的平均表面糙度Ra＜10nm。
此外，可以用火焰沉积法于玻璃基板的表面上形成光波导。
在此第三项发明的另一种形式中，可将定位沟中的光纤与光学元件相结合。在这样的形式下，上述定位沟可在光纤固定用基板中从平面上看去的任意地方形成。这就是说，可把定位沟一方的端部设定到基板上所希望的地方，而把此定位沟另一方的端面形成在与该光学元件相对的位置上。
作为上述的光学元件，以发光元个与光接收元件最为有用。图13(b)是本发明所适用的这种光学装置的实施例的斜视图。在光学装置74的一方的端面74a上，与之相面对的形成有定位沟。此定位沟的形态与前述图2中所示的相同。收容在此定位沟中的光纤77的端面与定位沟的端面6对接。发光二极管79的发光界面即定位在与此端面6相对的位置上。当此发光界面与光纤端面直接接触，发光二极管就可能变质，故在此发光界面与光纤端面(即定位沟端面)间形成有预定的间隙部80。又，标号78指发光二极管79的控制用电极。
此发光二极管例如是从距发光二极管底面(基板的表面)高10μm位置处发光。在此种下，为使收容在定位沟中的光纤中心与发光二极管中的发光位置相一致，需对定位沟的尺寸与形状进行设计。
本发明例如适用于这样一类光集成元件，它们载明在《信学技报》，EDM94-29，CPM94-43，OPE94-38(1994-08)“采用Si基板的半导体激光器阵列组件的混合式集成实际包装”，佐佐木诚美等：《LASER FOCUS WORID》，1991年5月号第217页，“使激光器阵列耦合到光纤上的混合技术”，“采用石英玻璃系平面光波导的混合式光集成技术”NTT光电子研究所，山困秦文(第三届光电子信息处理研究会资料)。
此外，在本发明中，于光纤固定用基板中定位沟两侧的端部上，能形成相对于上述基板主面垂直的端面6。这种组合件本身在现阶段虽然还未获得应用，但通过将这种组合件切断，可用来生产使定位沟一方的端部敞开为在另一方端部上形成有端面6的基板。
第四项发明提供了上面形成有用来收容光纤并使之定位的定位沟的，由压制成形法制成的这样一种光纤固定用基板，特征在于：此定位沟至少备有定位沟的横剖面尺寸相对大的第一部分和横剖面尺寸相对小的第二部分，在此第一部分与第二部分之间，使此第一部分的端面形成为相对于光纤固定用基板的主面垂直。
具体地说，例如图14所示，在光纤固定用基板83一方的端面83a这一侧上，形成有定位沟横剖面尺寸相对大的第一部分84；而在另一方端面83b这一侧上，形成有横剖面尺寸相对小的第二部分85。在第一部分84与第二部分85之间，第一部84的端面形成位相对于光纤固定用基板83的主面垂直。在第一部分84中收容并固定着直径相对大的被动传光部件87，在第二部分85中收容并固定着直径相对小的光纤65。第一部分中的传光部件87的端面87a通过与端面86接触而定位。结果使光纤65的端面65a能与传光部件87的端面87a成无间隙的接触。在此状态下，最好是用机械加压方式使传光部件与光纤结合。
作为上述的传光部件87，举例来说，具体可有直径相对大的光纤、透镜[梯度析射率(GRIN)透镜、球面透镜等]。为将直径相对大的被动型传光部件与直径相对小的光纤相结合，已有过使两者分别固定到阵列上后再结合各个阵列上的方法。但是，在把传光部件的阵列与光纤的阵列相结合时，在各传光部件与光纤之间进行相互的光学调心与对准工作是很烦杂的，费用也高。
第五项发明是去提供配备有上面形成了用来收容传光部件并使其定位的定位沟的，由压制法制成的固定用基板的光学装置，特征在于：它包括有由第一定位沟形成的第一突出部和第二定位沟形成的第二突出部，以及连接此第一与第二突出部的连接部，从连接部表面上看过去时的第一定位沟的高度大于第二定位沟的高度，而收容并固定在第一定位沟中的传光部件与收容并固定在第二定位沟中的传光部件则作光学连接。
在此第五项发明的一种形式中，当把一光学元件固定到此连接部中时，从连接部的表面看过去时在光学元件中的光入射位置的高度和出射位置的高度不同，而收容并固定在第一定位沟中的传光部件和收容并固定在第二定位沟中的传光部件则可经此光学元件形成光学连接。作为此种光学元件虽可使用光的入射位置高度与出射位置高度不同的任何光学元件，但以使用光学隔离器最为理想。
已知可用光纤固定用基板的V沟与光纤相对，并在所对向的光纤固定用基板之间配置上滤光片与光学隔离器(《O plus E》，1991年1月号，第124～125页：1992年电子情报通信学会秋季大会，C-229“光纤集成型与编振波无关的光学隔离器”，中善寺知广等)。但是，它们的损耗很大。且隔离特性也不充分。为此在市售的光学隔离器中采用这样的方式，即使两个准直仪相对，而在这两个准直仪之间设置光学隔离器元件(1993年电子情报通信学会秋季大会，C-216“小型的完全不含树脂的偏振波无关型光学隔离器”，野内知彦等：1992年电子情报通信学会秋季大会，C-230“偏振面无关型光学隔离器的特性”，平井茂等)。至于准直仪是通常用于FC连接器中的，即相对于将光纤组合到管套中而组装起的光学系统预先装配上透镜而制作成的元件。
但在上述这种形式的光学隔离器中，在对合准直仪的位置时需对X轴、Y轴这两个轴向再加上对θX与θY的旋转方向的调整，而这样的准直调整是非常费对与麻烦的。
本发明是在用来使光于内部移相而令光轴变化的光学元件(特别是光学隔离器)中，提供通过保持于光纤固定用基板上的光纤来直接对合光轴的方法。由此，就不必要进行传统问题中的调整X轴、Y轴、θX轴与θY轴。
图15(a)是本发明实施例中所用光纤固定用基板24的斜视图，图15(b)是此固定用基板24的平面图。基板24具有处在较高位置的第一突出部25，从连接部27表面上看过去时处在较突出部25为低的位置上的第二突出部26，当然还包括连接此突出部25与26的连接部27。在各突出部25、26之中形成有第一定位沟3A、第二定位沟3B，各定位沟的形态与图2所示的相同。但本发明并不限于具有上述形式的定位沟的基板，也可适用于具有其它形式的定位沟的基板。突出部25上的定位沟3A与突出部26上的定位沟3B共同按直线形式伸延，且定位沟3A与3B从平面上看是存在于同一直线上。
在压制成形法中可用一道压制工序来同时形成这种相对高度不同的突出部25、26以及连接部27。由磨削方法与腐蚀方法来作这样的加工是很难的。
在突出部25、26上的各定位沟3A、3B内分别收容着光纤并确定其位置。此时，当于连接部27上设置双折射板或光学隔离器等入射位置与出射位置不同的光学元件时，定位沟3A内光纤的光轴就会与定位沟3B内光纤的光轴偏移。考虑到这种偏差，要调整定位沟3A与3B之间光轴的间隔或阶差。有时，光纤端面存在倾斜，这同样会在定位沟3A与3B之间导致各光纤的光轴错位，而需要调整定位沟3A与3B之间的间隔或阶差。
当用图来表示此实施例时，例如图16(a)所示，光纤65A收容并定位于第一突出部15的定位沟3A内，而光纤65收容并定位于第二突出部26的定位沟3B内。在突出部25的端面25a与突出部26的端面26a之间，于连接部27的表面91上设置光学隔离器90，在光学隔离器90的两侧设置透镜92A、92B。在此种状态下，虽然在光学隔离器90两侧的光轴93与94有偏移，但可以通过调整定位沟3A与3B间的阶差来调整光轴93与94的阶差。
此外，在光纤端面倾斜时，也会与上述情形相同导致定位沟3A中光纤的光轴与定位沟3B内光纤的光轴偏移。例如图16(b)中所示，光纤定位用的基板95包括有在较高位置的第一突出部25A，从连接部27的表面看出处于较突出部25A为低的位置处的第二突出部26A，以及这一连接着突出部25A与26A的连接部27。突出部25A内连接部侧的端面97相对于垂直面倾斜，而突出部26A内连接部侧的端面98也相对于垂直面倾斜。与此同时，各光纤65A、65B的各端面99也同样地从垂直面倾斜。这样的各光纤的端面的倾斜，形成了用来防止反射光再吸收到光纤中内。突出25A的定位沟3A与突出部26A的定位沟3B共同作直线形延伸，同时定位沟3A与3B从平面上看是存在于同一直线上。
使光纤65A、65B收容并固定于定位沟3A、3B内。在此状态下，连接着定位沟3A内的光纤65A与定位沟3B内的光纤65B的光轴100虽然相对于水平面倾斜，但通过调整定位沟3A与3B间的阶差，可使从光纤65A端面射出的光能入射到光纤65B内。
还能赋予上述光学装置以保持光纤包层的机能。由此更易使光纤安装到光学装置上。此外，可以通过将光学元件设置并定位到连接部表面的收容孔中，便容易正确地确定光学元件对应于各光纤的相对位置(特别是光学元件与光纤的距离、光学元件的角度)。
例如在图16(c)所示的光学装置中，基板112中包括有处在较高位置的第一突出部102A，从连接部27的表面观察时处在较突出部102A为低的位置处的第二突出部102B，以及连接着突出部102A与102B的这一连接部27。在各突出部102A、102B中形成有第一定位沟3A、第二定位沟3B。光学元件90插定到设于连接部27中的收容孔104中。通过调节此收容孔104的平面位置与深度，可使定位沟3A内的光纤与定位沟3B内的光纤自动地作光学结合。
在设于第一突出部102A末端的定位用V沟101A中收容并固定着光纤的包层56。在设于第二突出部102B末端的定位用V沟101B中收容并固定着光纤的包层56。
上述光轴的偏移量，也即保持于第一突出部中的光纤和保持于第二突出部中的光纤的光轴偏移量，虽无具体地限制，但通常约为50～150μm。
在图17所示的光学装置中，基板115包括处在较高位置的第一突出部102C，从连接部27表面观察时处在低于突出部102C位置的第二突出部102D，以及连接突出部102C与102D的这一连接部27。
在突出部102C、102D中形成有定位沟的横剖面的尺寸相对大的第一部分84A、84B，和横剖面尺寸相对小的第二部分85A、85B。在第一部分84A、84B与第二部分85A、85B之间，第一部分84A、84B的端面86A、86B形成为相对于基板115的主面垂直。在第一部分84A、84B之中，收容并固定着直径相对大的被动的传光部件87A、87B。在第二部分85A、85B之中，收容并固定着直径相对小的光纤65A、65B。传光部件87A、87B的端面87a与端面86A、86B相接触，由此使位置确定。结果使光纤65A、65B的端面65a，与传光部件87A、87B的端面87a作无间隙地接触。
作为传光部件87A、87B例如可以特别采用直径相对大的光纤、透镜(梯度折射率透镜、球面透镜)。
在设于第一突出部102C末端的定位用V沟101A中收容并固定着光纤的包层56。在设于第二突出部102D末端的定位用V沟101B中收容并固定着光纤的包层56。
在图17的例子中，光纤的定位沟85A-85B的横剖面的直径例如为0.125mm，而透镜的定位沟84A、84B的横剖面的直径例如为1mm。
图18(a)是光纤固定用基板105的侧视图，图18(b)是从一方的端部侧来观察光纤固定用基板105时的正视图，图18(c)是从与图18(b)相反端部侧观察光纤固定用基板105时的正视图。
在基板106的一对端面之间形成有光纤定位沟109。定位沟109在本实施例中为V沟。定位沟109的横剖面尺寸在端部107侧较小，在端部108侧较大，而在端部107与108之间，此定位沟109的横剖面面积则逐渐加大。光纤65即沿着定位沟109的底部被收容与固定。
下面说明本发明中构成光纤固定用基板的材料。
本发明的申请人在由压制成形法制造种种形式的光纤固定用基板的过程中，当使用以下材料时，发现能以极高的精度(具体地说，达到1.0μm以下的精度)来制造光纤固定用基板。
具体地说，在第六项发明中最好是使用这样的材料，即构成玻璃陶瓷的晶粒的平均粒径在1.0μm以下，且主结晶层是由焦硅酸锂(Li20.2SiO2)相、β-锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2)相或β-锂辉石的因溶体相所占据，而具有SiO2组成的结晶相所占比例在2％(重量)以下。
“SiO2组成的结晶”虽然是指含有石英、白硅石以及其它结构的结晶，但在本说明书的“SiO2组成的结晶”中，是把结晶结构在石英与白硅石以外的结晶相略称作为“SiO2结晶相”。
本发明人首先根据对种种玻璃陶瓷作多次探讨的结果，限定了此种原料的比例，且在后述的温度进行了结晶化处理，由此基本上消除了Li2O-SiO2相与SiO2组成的结晶相，同时成功地变换为Li2O、2SiO2相与β-锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2)相或β-锂辉石固溶体相。此种玻璃陶瓷的主结晶相为焦硅酸锂相、β-锂辉石相或β-锂辉石固溶体相占据，且SiO2组成的结晶相所占比例在2％(重量)以下。
使用上述的玻璃陶瓷可以有效地防止前述光纤固定出现破片或损伤等问题。特别如实愿平4-17752号所记载的连接器，虽然具备有可装卸的机能，但在装卸的情形下，采用通常的玻璃陶瓷就会发生破片等问题，而最好是去采用由上述特定的玻璃陶瓷所形成的光纤固定用基板，而且还能由压制成形法制成有极高精度光纤固定用基板。
下面说明玻璃陶瓷的组成及其制法。就玻璃陶瓷而论，SiO2组成的结晶相的重量比应在2％(重量)之下，且需使焦硅酸锂相与β-锂辉石相或β-锂辉石固溶体相如上所述占有一定比例。
具体地说，在制造光纤固定用基板时，是把重量百分比组成为SiO2：65-85，Li2O：8-15，Al2O3：5-8，P2O5：1-5；而最好为SiO2：75-80，LiO2：9-14；Al2O3：5-8，P2O5：1-3的原玻璃，加热到820-950℃的热处理温度，而制成玻璃陶瓷。
在此，Al2O3是形成β-锂辉石与β-锂辉石固溶体的必要成分，而且是为了提高玻璃陶瓷结晶相的稳定性所必需的，当它未达到5％(重量)时，在结晶相中就不能生成β-锂辉石，而SiO2组成的结晶相的数量则超过2％。
为了获得与焦硅酸锂相同的结晶相，SiO2是不可缺少的基本成份，当它的数量＜65％(重量)，难以折出所希望的结晶相，当它的数量＞85％，玻璃就不易熔融。
本发明人观察对上述原始玻璃热处理的结果，发现其结晶化温度应采用820℃-950℃。这在过去业已知道，Li2O-SiO2-Al2O3系玻璃是在700-900℃的广范围内结晶化。本发明在使上述组成的原始玻璃结晶化时，最好生成30-60％(重量)的焦硅酸锂相以及1-25％(重量)的β-锂辉石相与β-锂辉石的固溶体相，而且需使焦硅酸锂相同β-锂辉石相与β-锂辉石的固溶体液的重量比在1.0以上。为了生成由这种特定组成的玻璃陶瓷构成的基板，原始玻璃的结晶化温度应取为820-950℃。
为使玻璃陶瓷的强度达到最高状态，发现最好是使结晶化温度在820-920℃的范围内，而尤为最好是在820-900℃的范围内。
还需要说明的是，在对原始玻璃作热处理时，当此热处理温度即结晶化温度约为700-750℃，生成了30-50％的Li2O·SiO2相、Li2O·2SiO2相，也生成了一些SiO2组成的结晶相。此时，随着温度的升高，Li2O·SiO2相与Li2O·2SiO2便共同增加。在这样的阶段，基板的强度低，不能使用。
当结晶化温度上升到约800℃，Li2O·SiO2相急剧消失，而Li2O·2SiO2相与SiO2组成的结晶相等便急剧增加。
但在达到820℃时，SiO2组成的结晶相消失，而Li2O·2SiO2相增多。进一步可知，同时急剧地生成了β-锂辉石相。这就是说，在此温度领域内，最初是Al2O3成进行结晶化，这就意味着生成β-锂辉石相(Li2O·Al2O3·4SiO2)或β-锂辉石固溶体。在达到上述的(Li2O、Al2O3、4SiO2)组成之前的阶段，结晶结构虽然类似，但由于结晶相内的Li2O，Al2O3，SiO2的比例未能正确地达到有关比例，故把它称为β-锂辉石固溶体。
在820-920℃的范围内，焦硅酸锂相，β-锂辉石相与β-锂辉石固溶体相便逐渐增多。同时在此范围内的平均结晶粒径在1.0μm以下，能使基板保持极高的强度。当结晶化温度超过950℃，结晶相虽无很大变化，但基板强度有开始降低趋势。
在本发明的基板中，β-锂辉石相与原来的焦硅酸锂相比一旦增加到过多，就可判定会有问题。这就是说，当焦硅酸锂相/(β-锂辉石英与β-锂辉石固溶体相二者的合计值)的重量比不到1.0时，当β-锂辉石的晶粒继续生成时，机械强度将减少。
从上述意义上可以认识到，最好是使上述的重量比在1.0以上。且已然知道，上述的重量比达到1.3以上时，机械强度就会更好。
还有，当原始玻璃中的Al2O3成分超过8％(重量)时，这时的β-锂辉石晶粒的生成量过多，而基板的强度便降低。于是，Al2O3的数量应该在8％(重量)以下。
在上述制造方法中将原始玻璃加热时，最好是至少是在500℃以上的温度区域将温度的上升速度控制到50-300℃/小时来进行成核。同时最好至少是在500-580℃的温度区域内保持1-4小时来进行成核。
又在本发明中用作基板的玻璃陶瓷内可以含有其它成分。首先，作为P2O5以外的成核剂，可以含有TiO2、ZrO2、SnO2等金属氧化物或铂等金属的氟化物中的一种或是两种或两种以上的混合物。
此外，还可以含有0-7％(重量)的K2O。这可以在玻璃熔融和成形温度低时，控制成形时玻璃发生失透。为了发挥这种作用，最好是使K2O的含量在2％(重量)以上，而当此含量超过7％(重量)，玻璃陶瓷的强度就有降低的趋向。
也可以含有AS2O3与Sb2O3中的一种或两种，它们合计的含量为0-2％(重量)，是用作玻璃熔化时的澄清剂的。
另外还可以含有B2O3：0-3％(重量)；CaO：0-3％(重量)；SrO：0-3％(重量)；BaO：0-3％(重量)。且最好是实际上不含HgO。
在制造原始玻璃时，是把含有上述各金属元素的各种原料按上属相应的重量比加以混合，再将此混合化熔化。作为此种原料，例如所以有各金属元素的氧化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐以及氢氧化物。作为热处理原始玻璃进行结晶化的气氛可以选用大气气氛、惰性气氛。
此外，这里的构成光纤固定用基板的材料同样适用于与参照前述图2-图6所说明的光纤，固定用基板不同形式的光纤固定用基板。
业已发现，作为构成光纤的材料以下面各种材料最为有利。
(1)BK-7：光学玻璃
它的紫外透过率高，热膨胀系数约为70×10-7/℃，可以使与LiNbO3组成的基板上的光波导的热膨胀差减小。此外，在其固定地用于球面透镜等BK-7的制晶的情形中，由于材料相同，最为合适。而在把光纤固定用基板同光学元件作光学结合好后，在由紫外线固化树脂粘合剂将此两者粘合的情形中，对于光纤固定用基板的材料要有很高的透紫外性能。由于BK-7玻璃在波长入＝360nm处的透过率为90％，故极为合适。
此外，当把光纤固定用基板结合到X截割LiNbO3波导的情形下，具有X截割的LiNbO3波导的基板的热膨胀系数在一个方向上为150×10-7/℃，在另一个方向上为40×10-7/℃。为此，考虑到在两个方向上使热膨胀系数相匹配，最好是使构成光纤固定用基板的材料的热膨胀系数约为85×10-7/℃。BK-7玻璃即具有这样大小的热膨胀系数。
一般，作为球面透镜等的材料使用的是BK-7玻璃，当作为光纤固定用基板的材料用到BK-7玻璃时，球面透镜等和光纤固定用基板之间就没有热膨胀差。
(2)硼硅酸盐玻璃
硼硅酸盐玻璃具有2＝32×10-7/℃的低热膨胀系数，这在通常市售的玻璃中是非常低的热膨胀系数，它不作结晶化等处理也能用来制造低膨胀的光纤固定用基板。此外，由于紫外透过率高，如前所述，可以使用紫外线固化型树脂。
(3)钠钙玻璃
钠钙玻璃通过于48℃的KNO3液中浸渍，在距表面约30μm的范围内发生Na+与K+交换，由此使强度提高。
(4)离子交换玻璃
在使用利用此种材料的光纤固定用基板时，可以在此种光纤固定用基板上直接形成光波导，而能使此光波导与前述光纤作直接结合。
下面说明更为具体的试验结果。根据前述方法，经压制成形法制成了图2所示的光纤固定用基板1与图6所示的光纤固定用基板45。这里，作为原料使用纯度为99.8％的氧化铝粉末，作为粘合剂添加了3％的聚乙烯醇(PVA)和1％的聚乙二醇(PEG)，获得了由喷雾干燥法造粒的成形原料。
另一方面，准备好具有图4所示形状的摸子37。此模子37是由超硬合金形成，用钻石磨具对其表面作磨削加工，形成各个沟38。将前述的成形有原料充填到模子37及其下侧平板形的模子之间，在2000kg/cm2的压力下进行压制成形。将这样制得的成形体在氧化气氛中于1600℃下烧结而制成光纤固定用基板。在此固定用基板的各固定用沟内置纳光纤，并使光纤相对于定位沟的峰部作强制接触。然后观察定位沟的周边。
图19是图6所示光纤固定用基板45的定位沟3的周边的扫描型电子显微镜照片。从图中可以清楚看到，定位沟的峰部内呈圆形，而谷部则极其尖锐。此外还可以看到在定位沟内存在有种种突起，但特别是不存在缺口与破损处。对于图2的光纤固定用基板也有相同结果。
将上述成形用原料成形为平板形的成形体，将此成形体在氧化气氛中于1600℃下烧结，制成了平板形的基板本体。用钻石磨具研磨加工此基板本体的表面，制成了图3所示的光纤固定用基板8。将光纤置纳于此固定用基板8的各定位沟12内，并使光纤相对于定位沟的峰部作强制接触。然后观察这时的定位沟的周边。
结果在一部分光纤固定用基板上观察到有图20所示的破损部位。看来这表明着从峰顶附近所开始的破损或龟裂结果。
此外，应用上述模子对LiO2-Al2O3-SiO2系玻璃进行加压成形，将此成形体热处理结晶化制成图2与图6所示形状的光纤固定用基板1与45。对此种光纤固定用基板进行了与上述相同的观察，获得了与以上相同的结果。
如上所述，根据本发明，能在把光纤置纳于光纤固定用基板的定位沟中以及在对光纤固定用基板的端面进行研磨等时，不使在其定位沟的峰部中产生破碎或缺口。

Claims (19)

1.一种光纤固定用基板，上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟，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。
2.如权利要求1所述的光纤固定用基板，特征在于：沿此定位沟横剖面方向切断观察此定位沟谷部时的曲率半径是在5μm以下。
3.如权利要求1所述的光纤固定用基板，特征在于：此光纤固定用基板内陶瓷或玻璃构成。
4.如权利要求3所述的光纤固定用基板，特征在于：此基板上的前述定位沟是由压制成开法形成。
5.一种上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟的光纤固定用基板的制造方法，特征在于：制造出具有与上述定位沟相应形状的模子，此时是在此模子上通过磨削加工形成此种沟的，再应用此种模子将前述光纤固定用基板的材料压制成形。
6.一种上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟的光纤固定用基板的制造方法，特征在于：在形成此定位沟后，通过对此定位沟的峰部进行磨削加工，使此峰部沿横剖面方向切断观察时的曲率半径对此定个峰部来说都在5μm以上。
7.一种上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟的光纤固定用基板的制造方法，特征在于：此基板是由陶瓷或玻璃构成，而此定位沟备有从平面上看去呈弯曲形的弯曲部分。
8.如权利要求7所述的光纤固定用基板，特征在于：将具有与上述定位沟相同平面形状的光纤在不受此定位沟的壁面的应力影响的状态下收容并固定于此定位沟中。
9.一种光学装置，它是在由一批光纤组成的第一光纤群中光纤的间隔与由一批光纤组成的第二光纤群中有光纤的间隔不同之时，用来使第一光纤群中的各光纤与第二光纤群中相对应的光纤结合的连接装置，特征在于：此装置配备有权利要求8中所述的光纤固定用基板，而在此光纤固定用基板中形成有分别对应于第一光纤群内的光纤与第二光纤群内的光纤的定位沟，各定位沟一方的端部形成在与第一光纤群中各光纤相对应的位置上，此各定位沟另一方的端部形成或在与第二光纤群中各光纤相对应的位置上，在此种定位沟中收容并固定着第一光纤群内的光纤与第二光纤群内的光纤，而此第一光纤群内的上述光纤与第二光纤群内的上述光纤则连接成可以相互传光。
10.一种光学装置，它是在由一批光纤组成的光纤群中各光纤的间隔与备有一批光波导的光波导基板中各光波导的间隔不同之时，用来使上述光纤群中各光纤与上述各光波导相结合的结合装置，特征在于：此装置备有权利要求8中所述的光纤固定用基板，而在此光纤固定用基板中形成有分别对应于上述各光纤和上述各光波导的定位沟，各定位沟一方的端部形成在与上述各光纤相对应的位置处，而此各定位沟另一方的端部则形成在与上述各光波导相对应的位置上，在这种定位沟中收容并固定着上述各光纤，且上述各光纤与上述各光波导则连接或可相互传光。
11.一种上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟的光纤固定用基板，特征在于：此定位沟至少有一方的端部从平面上看是形成在此光纤固定用基板内，而在此端部中则相对于此光纤固定用基板的主面形成有垂直的端面。
12.一种光学装置，它对于设在所述光纤固定用基板中的光波导或光学元件，能使收容并固定于所述定位沟中的光纤的端面与此光波导或光学元件形成光学的结合。
13.一种上面形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟的光纤固定用基板，特征在于：此定位沟至少备有定位沟横剖面尺寸相对大的第一部分和横剖面尺寸相对小的第二部分，在此第一与第二部分之间，第一部分的端面则形成相对于上述光纤固定用基板的方向垂直。
14.备有如权利要求13所述光纤固定用基板的光学装置，特征在于：在上述第一部分中收容并固定着被动型的传光部件，而在上述第二部分中则收容并固定着光纤，收容在第一部分中的上述传光部件的端面和收容在第二部分中的上述光纤的端面则作光学的结合，而收容在第一部分中传光部件的端面位置则由第一部分的端面定位。
15.一种上面形成用于收容光纤并使其定位的定位沟的光纤固定用基板，特征在于：此基板备有由第一定位沟形成的第一突出部和由第二定位沟形成的第二突出部，以及连接此第一与第二突出部的连接部，而从上述连接部的表面上看过去时的上述第一定位沟的高度则大于上述第二定位沟的高度。
16.一种备有权利要求15中所述光纤固定用基板的光学装置，特征在于：收容并固定于所述第一定位沟中的光纤同收容并固定于所述第二定位沟中的光纤是作光学的结合。
17.如权利要求16所述的光学装置，特征在于：在上述连接部中固定地设置有一光学元件，从上述连接部的表面看过去时，在此光学元件中的光的入射位置的高度与发射位置的高度不同，而收容并固定在上述第一定位沟中的传光部件同收容并固定在上述第二位沟中的传光部件则通过此光学元件作光学的结合。
18.如权利要求16所述的光学装置，特征在于：收容在上述第一定位沟中的传光部件和收容在上述第二定位沟中的传光部件的各端面，均偏离相对于上述传光部件长度方向的垂直面倾斜。
19.一种形成有用于收容光纤并使其定位的定位沟的，由压制成形法制成的光纤固定用基板，特征在于：此光纤固定用基板是由玻璃陶瓷组成，构成此玻璃陶瓷的晶粒的平均粒径在1.0μm之下，且主结晶层是由焦硅酸锂(Li2O·2SiO2)相、β-锂辉石(Li2O·Al2o3·4SiO2)相或β-锂辉石固溶体相占据，同时具有SiO2组成的结晶相所占有的比例在2％(重量)之下。
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