JP2000121871A

JP2000121871A - 光結合装置

Info

Publication number: JP2000121871A
Application number: JP10299838A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ishibashi; 重喜石橋; Hideyuki Takahara; 秀行高原; Nobutaka Koshobu; 信建小勝負; Mitsuo Usui; 光男碓氷
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】光素子アレイと光ファイバとの接続効率が高
く、かつ作製精度が緩和された光結合装置を、少ない構
成部品数で提供する。【解決手段】複数のコア部１１ａをもつ光導波路１１
が固定される基板２４、この基板に固定され、複数の光
ファイバ１６を光導波路の各コア部に各光軸が一致する
ように整列させる光ファイバ整列手段１５、光導波路と
複数の光ファイバとの間に介在され、平板マイクロレン
ズアレイ２０同士を、もしくは平板マイクロレンズアレ
イと平板ガラス２１とを張り合わせてなる、表面が平坦
なレンズアレイを備え、そのレンズアレイの一方の表面
に光導波路の端面が、各々の光軸が一致するように固定
されると共に、その他方の表面に複数の光ファイバの端
面が、各々の光軸が一致する位置で、押しつけられて光
結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光素子と複
数の光ファイバとを光結合する光結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】並列光伝送の分野では、受光素子あるい
は発光素子を集積化した光素子アレイと信号の伝送部で
ある多心光ファイバとを光学的に接続する光結合装置が
必要である。両者を高密度かつ低損失に接続するため
に、例えば両者のピッチあるいは集積度を変換する目的
で光導波路を介在させた光結合装置が報告されている。

【０００３】例えば、碓氷他著「１９９７年電子情報通
信学会通信ソサイエティ大会講演論文集Ｂ−１０−１３
３」には、ポリマー光導波路を用いた上記光結合装置が
述べられている。

【０００４】図１は、この報告に示されたポリマー光導
波路と光ファイバとの光結合構造の例を示す断面図であ
る。この例では、Ｖ溝付基板１４のＶ溝に固定されたマ
イクロキャピラリー１５中に、光ファイバ１６と共に長
さの短い光ファイバ（いわゆる短尺ファイバ）１７が挿
入され、ポリマー光導波路１１も基板１４に接着固定さ
れている。このときポリマー光導波路１１のコアの光軸
と短尺ファイバ１７の光軸が一致するように配置され
る。

【０００５】Ｖ溝付基板１４は配線基板１３上に固定さ
れ、配線基板１３上に別途固定されたフォトダイオード
や面発光型レーザ（ＶＣＳＥＬ）などの光素子１２の直
上に、ポリマー光導波路１１の端面に形成された４５度
斜面１０が来るように位置合わせされる。マイクロキャ
ピラリー１５の端部から光ファイバ１６を挿入し座屈す
るような押圧力を加えることにより、短尺ファイバ１７
との間でフィジカルコンタクト（ＰＣ）接続が行われ、
ポリマー光導波路１１およびその４５度端面１０を経由
して、光素子１２と光ファイバ１６との間に光結合が形
成される。光ファイバ１６を光導波路１１の端面に直接
に押しつけると、ポリマーで作成されている光導波路１
１の端面と光ファイバとの間に安定なＰＣ接続が出来な
いので、短尺ファイバが介在されているのである。ま
た、光ファイバ１６の端面は面取り加工され、ＰＣ接続
に適するようにされている。

【０００６】なお、上記報告中では、光導波路１１は２
４本のコアを有し、そのうちの２０本が、光ファイバ１
６と並列に光結合されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この構造においては、ポリマー光導波路１１と短尺ファ
イバ１７、および光ファイバ１６の光軸がすべて一致す
ることが必要であり、短尺ファイバ１７とポリマー光導
波路１１の固定時、ひいてはマイクロキャピラリー１５
およびポリマー光導波路１１をＶ溝付基板１４に固定す
る際に高い位置精度が要求される。また、複数の光ファ
イバを用いて複数の光素子と並列に光結合するため、光
ファイバ１６の本数分の短尺ファイバ１７、マイクロキ
ャピラリー１５が必要であり、チヤンネル数の増大とと
もに部品点数が増加する。その結果、チヤンネル数の増
大に伴い生産性が低下するとともに、各構成要素間で相
互に高い位置精度を保つことが困難になってくるという
問題があった。

【０００８】また、例えば短尺ファイバの直径が１２５
μｍであるなど、各構成部品が微小であり、自動装置で
組み立てるのに適さず、生産性の向上が困難であるとい
う問題があった。

【０００９】このように、従来の光結合装置では、構成
部品数の削減と作製精度の緩和、生産性の向上が求めら
れていた。

【００１０】そこで、本発明の目的は、光素子アレイと
光ファイバとの接続効率が高く、かつ作製精度が緩和さ
れた光結合装置を、少ない構成部品数で提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光結合装置は、複数のコア部をもつ光導波路と、こ
の光導波路が固定される基板と、この基板に固定され、
複数の光ファイバを前記光導波路の各コア部に各々の光
軸が一致するように整列させる光ファイバ整列手段と、
前記光導波路と前記複数の光ファイバとの間に介在され
た接続部材とを備える光結合装置において、前記接続部
材が、平板マイクロレンズアレイ同士を、もしくは少な
くとも一枚の平板マイクロレンズアレイと平板ガラスと
を張り合わせてなる、表面が平坦なレンズアレイであ
り、そのレンズアレイの一方の表面に前記光導波路の端
面が、各々の光軸が一致するように固定されると共に、
その他方の表面に前記複数の光ファイバの端面が、各々
の光軸が一致する位置で、押しつけられて光結合されて
いることを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、光ファイバと光導波路と
の光結合に平板マイクロレンズアレイが介在することに
より、高い光結合効率を保ったまま結合トレランスを大
きくすることが出来る。すなわち、ファイバからの光を
光導波路に導く場合で言えば、光ファイバを出射する光
のスポット径をマイクロレンズアレイの作用で光導波路
のコアに適したスポット径に変換することにより高い結
合効率が得られる。このとき、レンズが介在することに
より、光軸方向の位置ずれについてトレランスが向上す
る。

【００１３】さらに、結合効率を大きく低下させない程
度にスポット径を小さく変換することにより、光導波路
のコアあるいはマイクロレンズアレイが光軸と垂直方向
に少し位置ずれしていても結合効率はあまり低下しない
よう、トレランスを大きく出来る。このようなスポット
径の変換倍率は、用いるマイクロレンズアレイの焦点距
離と厚み、およびマイクロレンズアレイに張り合わされ
る他方のマイクロレンズアレイの焦点距離と厚み、ある
いは平板ガラスの厚みによって、所望の倍率に設定でき
る。特に、異なる厚みの平板ガラスを用いることで倍率
が変えられることは、経済性の点で大きな利点である。

【００１４】また、従来用いられていた多数の短尺ファ
イバを一枚のマイクロレンズアレイに置き換えるため、
部品点数が大幅に削減できるという利点がある。さらに
は、部品点数が少なく、トレランスが大きいため、自動
組み立て装置の適用が容易になり、生産性が大幅に向上
できるという利点がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】ここで、前記接続部材は、前記基
板上に形成された溝に挿入され、かつ、固定されている
ことが好ましい。

【００１６】また、前記光ファイバ整列手段は、前記基
板に形成されたＶ溝内に配置され光ファイバ挿入孔を有
するマイクロキャピラリーであってもよい。

【００１７】さらに、前記光ファイバ整列手段は、前記
基板に直接に形成された光ファイバ挿入孔であってもよ
い。

【００１８】なお、前記接続部材および前記基板は、位
置合わせマーカーを備えていることが望ましい。

【００１９】また、前記基板は、光素子を備えた配線基
板に固定され、前記光導波路と前記光素子間で光伝送さ
れてもよい。

【００２０】なお、本発明で用いる、いわゆる平板マイ
クロレンズアレイは、後述の図５に示すように、フオト
レジストを用いた工程で作製される。このため、平板マ
イクロレンズアレイ内の各レンズ要素の位置は、用いる
フオトマスクの精度で決まり、極めて高い精度で作製で
きる。例えば、微小なレンズを基板上にアレイ状に並べ
て作製したマイクロレンズアレイと比べて、位置精度、
表面の平坦性、各レンズ要素の均一性、などの点で平板
マイクロレンズアレイが優れているのは明白であろう。

【００２１】マイクロレンズアレイに表面が平坦なもの
を用いることにより、マイクロレンズアレイ表面に光フ
ァイバ端面を押しつけ、座屈させて、押圧力でいわゆる
ＰＣ接合を起こさせることができ、従って高効率の光結
合が可能となる。また、マイクロレンズアレイの両方の
表面を平坦とすることにより、光導波路とマイクロレン
ズアレイとを直接押し当てて接着固定することが出来
る。

【００２２】変換されるスポット径は、上記の例で言え
ば、光ファイバ端面と、マイクロレンズアレイの主面お
よび光導波路の端面との距離の関係で定まる。平板マイ
クロレンズアレイはレンズの主面がほぼマイクロレンズ
アレイ表面にあるため、実際にはその面に別の平板ガラ
スを、その厚みが所定の距離関係を満たすように選択し
て、接着固定して用いる。平板ガラスを用いることによ
り、平板マイクロレンズアレイを二枚張り合わせて用い
る場合に必要な光軸合わせの手間が省ける。平板マイク
ロレンズアレイおよび接着固定する平板ガラスの厚みを
選択することにより、レンズ系の倍率を所望の値に設定
することが可能であり、結合効率とトレランスの関係を
制御することが出来る。

【００２３】なお、本明細書中、「平板マイクロレンズ
アレイ」とは、平板マイクロレンズアレイ単体、およ
び、平板マイクロレンズアレイ同士を、もしくは少なく
とも一枚の平板マイクロレンズアレイと平板ガラスとを
張り合わせてなる、表面が平坦なレンズアレイを含む意
味で用いる。

【００２４】

【実施例】（実施例１）図２（Ａ）は本発明の第一の実
施例を示す模式的な斜視図であり、図２（Ｂ）はその断
面図である。なお、図２（Ａ）の斜視図では理解の容易
化のためにいくつかの部品を省略して示してある。ま
た、本明細書を通して同一機能部品には基本的に同一符
号を付し重複説明を避ける。

【００２５】本実施例１は、光ファイバ整列手段に従来
と同じマイクロキャピラリー１５を用いる例である。Ｖ
溝付基板２４のＶ溝上にはマイクロキャピラリー１５が
整列配置され固定されている。マイクロキャピラリー１
５のファイバ挿入孔の内径は光ファイバ１６の外径より
わずかに例えば１μｍ大きく、また、その整列ピッチは
平板マイクロレンズアレイ２０のレンズ要素のピッチと
一致するようにマイクロキャピラリー１５の外径および
Ｖ溝のピッチが選ばれている。また、マイクロキャピラ
リー１５の中心と光軸が一致するように平板マイクロレ
ンズアレイ２０はＶ溝付基板２４に固定されている。な
お、平板マイクロレンズアレイ２０の表面には後述する
所望の厚さのガラス板２１が接着固定されている。

【００２６】光導波路１１は例えばコア部とクラッド部
の屈折率が異なる二種のフッ素化ポリイミドで形成され
た埋込形のポリマーフィルム光導波路である。少なくと
も一方の端面ではコア部のピツチは、マイクロキャピラ
リー１５の整列ピッチと一致している。その反対側の端
面１０は４５度の角度に、例えばダイシングにより切断
されている。光導波路１１は、Ｖ溝付基板２４およびガ
ラス板２１に固定される。このときには、マイクロキャ
ピラリー１５の中心および平板マイクロレンズアレイ２
０の光軸に一致するよう、顕微鏡などで観察しながら光
導波路１１を位置決めし、例えば紫外線硬化型の接着剤
を用いて接着固定する。２８、２９はおのおの光導波路
１１およびマイクロキャピラリー１５をＶ溝付基板２４
に固定するための押さえ板である。かくて、マイクロキ
ャピラリー１５の中心軸と平板マイクロレンズアレイ２
０のレンズ要素、および光導波路１１のコア部の中心軸
が一致するように配置されるわけである。

【００２７】このような配置で固定されたマイクロキャ
ピラリー１５のファイバ挿入孔に光ファイバ１６を挿入
し、光ファイバ１６の端面が平板マイクロレンズアレイ
２０の表面に突き当たり、図２（Ａ）に示すように座屈
して押圧力が発生するようにすることで、フィジカルコ
ンタクト（ＰＣ接合）と呼ばれる高効率な光結合が実現
する。すなわち、例えば光素子１２が受光素子の場合、
光ファイバ１６から来た光は、ＰＣ接続した平板マイク
ロレンズアレイで像変換されて光導波路１１に入射し、
斜め端面１０で進行方向を９０度下向きに変えられて、
受光素子１２へ入射することになる。

【００２８】ここで、本発明に用いる平板マイクロレン
ズアレイ２０は、フォトレジストを用いた工程で作製で
きる。作製法の例を図５に示す。作製法を説明すると、
例えば、工程１で準備した平板ガラス５０上にフォトレ
ジスト５１を塗布しフォトマスクを介してパターン化す
る（工程２）。そして、高屈折率を与えるイオンをパタ
ーンを介して選択的にガラス５０中に拡散させ、屈折率
分布を作る（工程３）。そして、フォトレジスト５１を
除去する（工程４）。

【００２９】このようにフォトレジストを用いた工程で
作製できるため、そのレンズ要素の位置はフォトマスク
の精度で、つまり高精度に決めることが出来る。またレ
ンズの大きさ、焦点距離、などもマスクの開口径、拡散
の程度などで高精度に制御できる。最後にイオン拡散時
にわずかに膨らんだ表面を研磨すれば、平坦性の高い平
板マイクロレンズアレイとなる。もちろん、裏面をも研
磨してもよい。

【００３０】このようにして作製された平板マイクロレ
ンズアレイ２０を、本発明では、各レンズ要素の光軸が
一致する位置で二枚を張り合わせて用いる（図６
（Ａ））か、平板マイクロレンズアレイ２０をガラス板
２１と張り合わせて用いる（図６（Ｂ））か、または、
二枚の平板マイクロレンズアレイ２０で中間のガラス板
２１を挟んで貼り合わせて用いる（図６（Ｃ））。

【００３１】二枚の平板マイクロレンズアレイ２０を張
り合わせる場合には、レンズの結像系の設計の自由度が
増すという利点がある。一方、ガラス板２１と張り合わ
せる場合には、光軸を一致させる必要がなく、また一方
が安価なガラス板であり経済性に優るという利点があ
る。

【００３２】ここで用いる平板マイクロレンズアレイ２
０では、光ファイバ１６のスポット径が光導波路１１の
コア部１１ａのスポッ卜径に変換される場合に最も高い
結合効率が得られる。すなわち、光ファイバ１６にコア
径５０μｍのＧｌファイバを用い、光導波路のコア１１
ａが５０μｍ角の場合には、スポット径の変換率が１倍
の場合に最高結合効率が得られる。この場合、平板マイ
クロレンズアレイ２０の焦点距離ｆとその厚みｔ１およ
び平板マイクロレンズアレイに接着固定されるガラス板
２１の厚みｔ２の間には、ｔ１＝ｔ２＝２・ｆの関係が必要である。レンズの焦点距離ｆが、スポット
径よりずっと大きい場合に成立する、いわゆる大レンズ
近似においては、像倍率ｍは、

【００３３】

【数１】ｍ＝ｆ／（ｔ１−ｆ）＝（ｔ２−ｆ）／ｆ（１）と表せるからである。

【００３４】例えば、焦点距離ｆが３００μｍの場合
に、平板マイクロレンズアレイ２０の厚みｔ１、および
ガラス板２１の厚みｔ２がそれぞれ６００μｍであると
すれば、倍率ｍは１００％となる。ここでは単純化のた
めに、平板マイクロレンズアレイ２０とガラス板２１の
屈折率は等しいと仮定した。なお、光ファイバと光導波
路を直接に突き合わせて接続する場合に比べて、レンズ
系を介在させることにより光軸方向のトレランスが緩和
される。

【００３５】さらに、光軸に垂直な方向の光結合トレラ
ンスを緩和するためには、光素子１２が受光素子の場合
には、光ファイバ１６から出射した光のスポット径が平
板マイクロレンズアレイ２０でもって光導波路１１のコ
ア部より小さく変換されるとよい。その場合には、平板
マイクロレンズアレイ２０の焦点距離ｆとその厚みｔ１
および平板マイクロレンズアレイの形態に接着固定され
るガラス板２１の厚みｔ２の間には、

【００３６】

【数２】ｔ１＞２ｆ＞ｔ２（２）の関係が必要である。

【００３７】例えば、焦点距離ｆが６５０μｍの場合
に、平板マイクロレンズアレイ２０の厚みｔ１が２００
０μｍであると、倍率ｍは４８％となり大きなトレラン
スが得られる。そのときガラス板２１の厚みｔ２は、
（１）より、約９６３μｍが必要となる。ｔ１が１４６
０μｍの場合には、倍率ｍは約８０％となり、ｔ２は約
１１７０μｍとなる。

【００３８】このように、平板マイクロレンズアレイ２
０の厚さと張り合わせるガラス板２１の厚さを調整する
ことにより所望の光結合特性を得ることが出来る。な
お、倍率ｍが１００％の場合には、平板マイクロレンズ
アレイ２０とガラス板２１との位置関係は逆に置くこと
も出来る。

【００３９】光素子１２が例えばＶＣＳＥＬなどの発光
素子の場合には、平板マイクロレンズアレイ２０とガラ
ス板２１との位置関係を上記の逆として設計すればよ
い。

【００４０】なお、平板マイクロレンズアレイの構成と
しては、前述のように図６（Ｃ）に示す、二枚の平板マ
イクロレンズアレイの間にガラス板を挟み込む構成もあ
る。このようないわゆる二枚レンズ系では、レンズ２０
の焦点距離をｆ１，レンズ２０′の焦点距離をｆ２とし
て、ガラス板２１の厚みｔ２が

【００４１】

【数３】ｔ２＝ｆ１／ｆ２（３）の場合には、レンズ間に平行光が形成される共焦点複合
レンズ系とが得られる。この系の倍率ｍは、

【００４２】

【数４】ｍ＝ｆ２／ｆ１（４）であり、ｆ１＝ｆ２ならば、等倍の結像が得られる。一
枚レンズ系で所望の特性の平板マイクロレンズが入手で
きない場合などには、この構成の平板マイクロレンズア
レイを用いることが出来る。

【００４３】平板マイクロレンズアレイ２０とマイクロ
キャピラリー１５および押さえ板２９との間には、図２
（後述の図３）に示すように間隙ｄを空けておくことが
出来る。これにより平板マイクロレンズアレイ２０の表
面を清掃することが容易となる。もちろん清掃が必要で
ない用途では、この間隙を作らないでおくことも出来
る。

【００４４】平板マイクロレンズアレイ２０および張り
合わせたガラス板２１は、図２（Ｂ）に断面を示すよう
に、Ｖ溝付基板２４上に光軸と直交する方向に例えばダ
イシングで形成した溝Ｇに差し込んで固定することが出
来る。これにより、位置合わせが簡単になると共に固定
強度が向上する。

【００４５】光ファイバ１６の本数が２４本である場
合、図１に示したような従来例での部品点数は、光ファ
イバ１６と光素子１２を除いて、マイクロキャピラリー
が２４個、短ファイバが２４個、Ｖ溝付基板が１個、光
導波路が１個、押さえ板が２個および配線基板が１個の
合計５３個になるが、本実施例の場合では、マイクロキ
ャピラリーが２４個、Ｖ溝付基板が１個、光導波路が１
個、押さえ板が２個、平板マイクロレンズアレイ２０お
よび張り合わせたガラス板２１の２個および配線基板が
１個の合計３１個で済み、部品点数が大幅に低減でき
る。

【００４６】（実施例２）実施例２は、マイクロキャピ
ラリーを使わず、樹脂で成形した基板３４を用いた例で
ある。図３には、実施例１に示したマイクロキャピラリ
ーおよびＶ溝付基板の代わりに、マイクロキャピラリー
のファイバ挿入孔の内径と同じ大きさの孔を直接に形成
した、例えば樹脂製の基板３４を用いた光結合装置の例
を示す。

【００４７】例えば射出成形の手法で形成した基板３４
には、例えば１２６μｍの孔が例えば２５０μｍピッチ
で２４個形成してある。光ファイバ１６を挿入する側に
は、挿入をスムーズにするために、テーパー形状を設け
るのが良い。実施例１と同様に、ガラス板２１と張り合
わせた平板マイクロレンズアレイ２０を基板３４のファ
イバ挿入孔の中心とその光軸が一致するように配置し固
定する。さらに、両者と光軸が一致する配置に光導波路
１１を固定する。

【００４８】平板マイクロレンズアレイや光導波路１１
の位置合わせを効率化するために位置合わせマーカーを
設けておくことも出来る。例えば、図４に示す例では、
平板マイクロレンズアレイ２０およびガラス板２１の両
端のレンズ要素の中心を通る延長線上に、例えば、ダイ
シングソーで切り欠き２２が形成されている。図４では
光導波路などを省略して示す。

【００４９】基板３４には、実施例１でも示したよう
に、平板マイクロレンズアレイを挿入する溝Ｇを形成し
ておくことが出来るが、さらに例えば、両端の光ファイ
バ挿入孔に対応する上面位置に、位置合わせ用のマーカ
ーとしての溝３５を形成しておくことができる。この溝
３５は基板３４の成形時に同時に形成することもできる
ため、高い位置精度で作製することが可能である。基板
３４への平板マイクロレンズアレイ２０の搭載時に、例
えば、この二本の位置合わせ用溝３５の延長線上に、切
り欠き２２が位置するように配置することで、位置合わ
せが容易になる。もちろん、位置合わせ用のマーカー
は、切り欠きや溝に限らないし、その形状も様々なもの
が可能である。このようなマーカーを画像処理等の手法
で認識させ、組み立てを自動化することも可能である。

【００５０】さらに基板３４には、光導波路１１との位
置合わせ用のマーカーを形成しておくことが出来る。例
えば、図４には、位置合わせ用溝３５と同様にして形成
した、光導波路位置含わせ用の溝２５を示す。例えば、
搭載する光導波路１１のコア部分１１ａとこの位置合わ
せ用溝２５とが重なるように光導波路１１を位置合わせ
し、固定することで、容易に光軸を合わせることが可能
である。

【００５１】基板に垂直な方向では、基板３４の表面に
平板マイクロレンズアレイ２０を押しつけ固定した場合
に、光軸が一致するように基板および平板マイクロレン
ズアレイを設計、製作しておくことが可能である。例え
ば、光ファイバとしてコア径５０μｍのＧｌファイバを
使用し、光導波路のコアも５０μｍ角の大きさの場合な
どには、この方法で垂直方向に十分な精度が得られる。

【００５２】上述した位置合わせマーカーを用いる手法
は、光導波路１１の固定の際にも有効であることは言う
までもない。基板３４の表面に位置合わせマーカーを形
成しておけば、光導波路のコアとの位置合わせで精度よ
く配置・固定できる。垂直方向の位置合わせも上述と同
様に光導波路を基板３４に押しつける方法で可能であ
る。

【００５３】本実施例では、マイクロキャピラリーを使
わないため部品点数は、実施例１の場合と同じ条件の
下、基板が１個、光導波路が１個、押さえ板が１個、平
板マイクロレンズアレイ２０および張り合わせたガラス
板２１の２個、および、配線基板が１個の合計６個とさ
らに大幅に低減される。これもまた組み立ての自動化に
有効であり、生産性の大幅な向上が期待できる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
ファイバと光導波路の間に平板マイクロレンズアレイ同
士、あるいは平板マイクロレンズアレイとガラス板を張
りつけたものを配置することにより、光ファイバと光導
波路の間に高効率の光結合を実現することが出来る。こ
のとき張り合わせる平板マイクロレンズアレイあるいは
ガラス板の厚みを調整することで、平板マイクロレンズ
アレイと光ファイバ端面および光導波路端面の距離を調
整することが出来、所望のトレランス、結合特性を実現
することが可能となる。平板マイクロレンズアレイには
複数のレンズ要素が存在するため、従来複数本必要であ
った、例えば短尺ファイバのような部品を一枚で置換す
ることが出来、従って、部品点数を大幅に削減すること
が出来る。これは、組み立て作業の煩雑さを大幅に低減
し、画像認識等を利用した自動組み立て装置の導入に道
を開くものであり、光結合装置の生産性の向上、ひいて
はその経済化に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のポリマー光導波路と光ファイバの光結合
装置の例を示す断面図である。

【図２】本発明の平板マイクロレンズアレイを用いた光
結合装置の一実施例を示す（Ａ）斜視図および（Ｂ）断
面図である。

【図３】本発明の平板マイクロレンズアレイを用いた光
結合装置の他の実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の平板マイクロレンズアレイと基板に位
置合わせ用マーカーを形成した例を示す斜視図である。

【図５】本発明に用いる平板マイクロレンズアレイの作
製工程を説明するための工程図である。

【図６】本発明に用いる平板マイクロレンズアレイの構
成例を示す断面図であり、（Ａは平板マイクロレンズア
レイ同士を、（Ｂ）は平板マイクロレンズアレイとガラ
ス板と、（Ｃ）は二枚の平板マイクロレンズアレイと中
間のガラス板との貼り含わせを示す。

【符号の説明】

１０光導波路の４５度端面１１光導波路１２光素子１３配線基板１４Ｖ溝付基板１５マイクロキャピラリー１６光ファイバ１７短尺ファイバ１８、１９押さえ板２０平板マイクロレンズアレイ２１ガラス板２２位置合わせ用の切り欠き２４溝付基板２５光導波路の位置合わせ用の溝２８、２９押さえ板３４樹脂で形成した基板３５位置合わせ用の溝５０ガラス板５１フォトレジスト５２屈折率分布レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小勝負信建東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者碓氷光男東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA23 CA12 CA21 DA04 DA05 DA11 DA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のコア部をもつ光導波路と、この光
導波路が固定される基板と、この基板に固定され、複数
の光ファイバを前記光導波路の各コア部に各々の光軸が
一致するように整列させる光ファイバ整列手段と、前記
光導波路と前記複数の光ファイバとの間に介在された接
続部材とを備える光結合装置において、前記接続部材が、平板マイクロレンズアレイ同士を、も
しくは少なくとも一枚の平板マイクロレンズアレイと平
板ガラスとを張り合わせてなる、表面が平坦なレンズア
レイであり、そのレンズアレイの一方の表面に前記光導波路の端面
が、各々の光軸が一致するように固定されると共に、そ
の他方の表面に前記複数の光ファイバの端面が、各々の
光軸が一致する位置で、押しつけられて光結合されてい
ることを特徴とする光結合装置。
【請求項２】前記接続部材は、前記基板上に形成され
た溝に挿入され、かつ、固定されていることを特徴とす
る請求項１に記載の光結合装置。
【請求項３】前記光ファイバ整列手段は、前記基板に
形成されたＶ溝内に配置され光ファイバ挿入孔を有する
マイクロキャピラリーであることを特徴とする請求項１
または２に記載の光結合装置。
【請求項４】前記光ファイバ整列手段は、前記基板に
直接に形成された光ファイバ挿入孔であることを特徴と
する請求項１または２に記載の光結合装置。
【請求項５】前記接続部材および前記基板は、位置合
わせマーカーを備えていることを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載の光結合装置。
【請求項６】前記基板は、光素子を備えた配線基板に
固定され、前記光導波路と前記光素子間で光伝送される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
光結合装置。