JP2001242429A - Fiber shape light element and its production method - Google Patents

Fiber shape light element and its production method

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JP2001242429A
JP2001242429A JP2000050701A JP2000050701A JP2001242429A JP 2001242429 A JP2001242429 A JP 2001242429A JP 2000050701 A JP2000050701 A JP 2000050701A JP 2000050701 A JP2000050701 A JP 2000050701A JP 2001242429 A JP2001242429 A JP 2001242429A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the optical element (device) with easy alignment, capable of the miniaturization and arraying, and to provide its production method. SOLUTION: A fiber shape light element is comprised of a fiber covering having heat resistance of 100 deg.C or more, and optical fibers has a transparent electrode provided at the end face and the side face. Then, a pair of the optical fibers provided with the transparent electrode in the end face and the side face to face with a interval of the end faces, is arranged so that both optical axes may be aligned. A material and element, having electro-optic effect and the optical modulation effect are filled with or inserted in gap between the end faces of the optical fibers, the intensity of the light and the polarized wave are controlled, or the wavelength is selected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバ形光素子
及びその作製方法に関し、特に、光ファイバの端面及び
側面に透明電極を有し、その電極により、電界、電圧、
電流を機能材料に印加あるいは注入し、光のロス、偏
波、位相を制御したり、あるいは発光・受光したりする
ファイバ形光素子及びその作製方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber-type optical device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a fiber-type optical device having transparent electrodes on the end face and side faces of the optical fiber.
The present invention relates to a fiber-type optical element that controls or controls light loss, polarization, and phase, or emits and receives light, by applying or injecting a current to a functional material, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ファイバを用いた光素子、例え
ば、光のロス、偏波を制御する素子は種々報告され、ま
た市販されている。そのほとんどは光ファイバからの光
をレンズでコリメートビームにして自由空間に飛ばし、
電気光学効果、光変調効果、フィルタ効果を有する素子
に透過させて、さらにレンズで集光して出力光ファイバ
にカップリングさせるものが多い。
2. Description of the Related Art Conventionally, various optical devices using optical fibers, for example, devices for controlling light loss and polarization have been reported and are commercially available. Most of the light from the optical fiber is made into a collimated beam by a lens and fly into free space.
In many cases, the light is transmitted through an element having an electro-optic effect, a light modulation effect, and a filter effect, is further condensed by a lens, and is coupled to an output optical fiber.

【0003】一例をあげれば、2つの対向するコリメー
タの間にNDフィルタや波長フィルタを挿入し、その場
所を移動あるいは回転させるタイプの可変光減衰器、可
変波長フィルタが開発されている。あるいは透明電極付
きの2枚のガラス板で挟んだ液晶層を対向するコリメー
トファイバで挟んで光のロスを制御する可変光減衰器、
可変波長フィルタが開発されており、偏波を制御する偏
波制御素子も市販されている。
As an example, a variable optical attenuator and a variable wavelength filter of a type in which an ND filter or a wavelength filter is inserted between two opposed collimators to move or rotate the place are developed. Alternatively, a variable optical attenuator that controls light loss by sandwiching a liquid crystal layer sandwiched between two glass plates with transparent electrodes by opposed collimating fibers,
Tunable wavelength filters have been developed, and polarization control elements for controlling polarization are also commercially available.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の素子は、コリメータを用いるため、光ファイバのアラ
イメントに労力を必要とし、大型になり、アレイ化は困
難であるという問題があった。
However, since these elements use a collimator, there is a problem in that an effort is required for alignment of the optical fiber, the element becomes large, and it is difficult to form an array.

【0005】また、光ファイバに半導体レーザや発光ダ
イオードからの光をカップリングするためには、あるい
は光ファイバからの光をディテクタにカップリングさせ
るためには、これらの素子をマウントに乗せて、レンズ
などを配置してアライメントする必要があり、労力を必
要とした。
In order to couple light from a semiconductor laser or a light emitting diode to an optical fiber, or to couple light from an optical fiber to a detector, these elements are mounted on a mount and a lens is mounted. It was necessary to arrange and arrange the elements, which required labor.

【0006】また、光が透明電極を通過する素子では、
通常ガラス基板に透明電極であるインジウム錫酸化物
(Indium Tin Oxide:以下、単に、IT
Oと称する)を形成する。透明電極ITOは可視光にお
いては透過率が高いが、長波長になるに従って透過率が
低下し、通信波長帯である近赤外波長帯1.55μmに
おいては、キャリヤによるプラズマ吸収端の影響で、膜
厚40nmでも透過率が50%まで低下するという問題
があった。
In an element in which light passes through a transparent electrode,
Indium Tin Oxide (Indium Tin Oxide), which is a transparent electrode, is usually formed on a glass substrate.
O). The transparent electrode ITO has a high transmittance in the visible light, but the transmittance decreases as the wavelength becomes longer. In the near infrared wavelength band of 1.55 μm, which is a communication wavelength band, the influence of the plasma absorption edge by the carrier causes There is a problem that the transmittance is reduced to 50% even when the film thickness is 40 nm.

【0007】In23、SnO2、ZnOなどの透明電極
でも同様の問題があった。また、光ファイバにこれらの
透明電極を形成すると、光ファイバの被覆の耐熱性が低
いため、透過率の高い透明電極を光ファイバの端面に形
成することが困難であった。
[0007] The same problem also occurs with transparent electrodes such as In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO. In addition, when these transparent electrodes are formed on an optical fiber, it is difficult to form a transparent electrode having a high transmittance on the end face of the optical fiber because the heat resistance of the coating of the optical fiber is low.

【0008】本発明の目的は、アライメントが容易であ
り、小型化、アレイ化が可能な光素子(デバイス)及び
その作製方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an optical element (device) which can be easily aligned, miniaturized and arrayed, and a method of manufacturing the same.

【0009】本発明の他の目的は、透明電極を光ファイ
バの端面、側面に形成し、前記端面上に発光素子及び受
光素子を設けた光ファイバ型素子及びその作製方法を提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide an optical fiber type device in which a transparent electrode is formed on an end face and a side face of an optical fiber, and a light emitting element and a light receiving element are provided on the end face, and a method of manufacturing the same. .

【0010】本発明の他の目的は、光ファイバの端面及
び側面に形成された可視光・近赤外波長帯において透過
率の高い透明電極を用いた光ファイバ形素子及び作製方
法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an optical fiber type element using a transparent electrode having high transmittance in a visible light / near infrared wavelength band formed on an end face and a side face of an optical fiber, and a manufacturing method thereof. It is in.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
The outline of the invention disclosed in the present application is briefly described as follows.

【0013】(1)ファイバ形光素子において、ファイ
バ被覆が100℃以上の耐熱性を持ち、透明電極が端面
及び側面に設けられた光ファイバから構成される。
(1) In a fiber type optical element, a fiber coating has a heat resistance of 100 ° C. or more, and a transparent electrode is constituted by an optical fiber provided on an end face and a side face.

【0014】(2)前記手段(1)のファイバ形光素子
において、前記透明電極が端面及び側面に設けられた一
対の光ファイバを、その端面の間隔を開けて対向させ、
かつ両者の光軸が一致するように配置し、前記光ファイ
バの端面間のギャップに、電気光学効果、光変調効果を
有する材料・素子を充填あるいは挿入し、その光の強
度、偏波を制御したり、波長を選択したりするものであ
る。
(2) In the fiber type optical element of the means (1), a pair of optical fibers each having the transparent electrode provided on an end face and a side face are opposed to each other with an interval between the end faces,
In addition, they are arranged so that their optical axes coincide with each other, and a material or element having an electro-optic effect and a light modulation effect is filled or inserted into a gap between the end faces of the optical fiber, and the intensity and polarization of the light are controlled. Or select a wavelength.

【0015】(3)前記手段(1)のファイバ形光素子
において、前記1本の光ファイバが基板に固定され、該
光ファイバに垂直な溝を設け、該溝の壁面に透明電極が
設けられ、前記溝に電気光学効果・光変調効果を有する
材料・素子を充填あるいは挿入し、その光の強度、偏波
を制御したり、波長を選択したりするものである。
(3) In the fiber type optical element of the means (1), the one optical fiber is fixed to a substrate, a vertical groove is provided in the optical fiber, and a transparent electrode is provided on a wall surface of the groove. A material or element having an electro-optic effect or a light modulation effect is filled or inserted into the groove to control the intensity and polarization of the light or to select a wavelength.

【0016】(4)前記手段(2)または(3)のファ
イバ形光素子において、前記電気光学効果、光変調効果
を有する材料が、ネマチック液晶、高分子分散型液晶、
ポリマーネットワーク液晶、強誘電性液晶、コレステリ
ックーネマチック相転移液晶、ダイナミックスキャッタ
リング液晶のいずれか1つ、もしくはエレクトロクロミ
ック材料であり、前記電気光学効果、光変調効果を有す
る素子が、半導体面型光変調器もしくは電気光学結晶面
型光変調器である。
(4) In the fiber type optical element according to the means (2) or (3), the material having the electro-optic effect and the light modulation effect is a nematic liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal,
Any one of a polymer network liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, a cholesteric-nematic phase transition liquid crystal, a dynamic scattering liquid crystal, or an electrochromic material, wherein the element having the electro-optic effect and the light modulation effect is a semiconductor planar light-emitting device. It is a modulator or an electro-optic crystal plane type light modulator.

【0017】(5)前記手段(1)のファイバ形光素子
において、前記光ファイバの端面の透明電極上にエレク
トロルミネセンス素子、面発光レーザ、面型ディテクタ
のいずれか1つを有する。
(5) In the fiber type optical element of the above means (1), any one of an electroluminescence element, a surface emitting laser, and a surface type detector is provided on the transparent electrode on the end face of the optical fiber.

【0018】(6)前記手段(5)のファイバ形光素子
において、前記エレクトロルミネセンス素子は、有機薄
膜エレクトロルミネセンス、ZnS、ZnSeに発光元
素をドープした無機薄膜エレクトロルミネセンス、Zn
S蛍光体をバインダに混合した有機分散型エレクトロル
ミネセンス、超微粒子Si膜のいずれか1つを主とする
エレクトロルミネセンスからなる。
(6) In the fiber type optical element of the above means (5), the electroluminescence element may be an organic thin film electroluminescence, an inorganic thin film electroluminescence obtained by doping ZnS or ZnSe with a light emitting element, or a Zn thin film electroluminescence.
It is composed of an organic dispersion type electroluminescence in which an S phosphor is mixed with a binder, and an electroluminescence mainly composed of one of ultrafine Si films.

【0019】(7)前記手段(1)乃至(6)のうちい
ずれか1つのファイバ型光素子において、前記透明電極
は、インジウム錫酸化物(ITO)、In23、SnO
2、ZnOのうちいずれか1つからなる。
(7) In the fiber type optical device according to any one of the means (1) to (6), the transparent electrode is made of indium tin oxide (ITO), In 2 O 3 , SnO.
2 and any one of ZnO.

【0020】(8)前記手段(1)乃至(7)のうちい
ずれか1つのファイバ型光素子において、前記光ファイ
バの被覆は、金属あるいはポリイミドからなる。
(8) In any one of the means (1) to (7), the coating of the optical fiber is made of metal or polyimide.

【0021】(9)ファイバ型光素子の作製方法におい
て、光ファイバの端面及び側面に、インジウム錫酸化物
(ITO)、In23、SnO2、ZnOのうちいずれ
か1つの材料をスパッタリング又は蒸着することにより
透明電極を形成する。
(9) In the method of fabricating a fiber type optical element, any one of indium tin oxide (ITO), In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO is sputtered or coated on the end face and side face of the optical fiber. A transparent electrode is formed by vapor deposition.

【0022】(10)前記手段(9)のファイバ形光素
子の作製方法において、前記透明電極が端面及び側面に
形成された一対の光ファイバを、その端面の間隔を開け
て対向させ、かつ両者の光軸が一致するように配置し、
前記光ファイバの端面間のギャップに、電気光学効果、
光変調効果を有する材料・素子を充填あるいは挿入する
方法である。
(10) In the method for manufacturing a fiber-type optical element according to the means (9), the pair of optical fibers having the transparent electrodes formed on the end face and side face are opposed to each other with an interval between the end faces, and Are arranged so that the optical axes of
In the gap between the end faces of the optical fiber, an electro-optic effect,
This is a method of filling or inserting a material / element having a light modulation effect.

【0023】(11)前記手段(10)のファイバ形光
素子の作製方法において、前記光ファイバを対向させ、
光軸を一致させて配置するための治具が、V溝、光ファ
イバ接続用スプライス、フェルール及びスリーブからな
る光コネクタ、マイクロキャビラリのいずれか1つから
なる。
(11) In the method of the above (10), wherein the optical fibers are opposed to each other,
The jig for arranging the optical axes so as to coincide with each other includes one of a V-groove, an optical fiber connection splice, an optical connector including a ferrule and a sleeve, and a microcavity.

【0024】(12)前記手段(10)のファイバ形光
素子の作製方法において、前記光ファイバの端面及び側
面に透明電極を形成する方法が、スパッタリング法、蒸
着法、塗布法のいずれか1つであり、透明電極を形成す
る際の温度あるいは熱処理温度が100℃〜400℃で
ある。
(12) In the method for producing a fiber-type optical element according to the means (10), the method for forming a transparent electrode on the end face and side face of the optical fiber may be any one of a sputtering method, a vapor deposition method, and a coating method. And the temperature for forming the transparent electrode or the heat treatment temperature is 100 ° C. to 400 ° C.

【0025】(13)1本の光ファイバを基板に固定
し、該光ファイバに垂直な溝を形成し、該溝の壁面に透
明電極を形成し、前記溝に電気光学効果・光変調効果を
有する材料・素子を充填あるいは挿入するファイバ型光
素子の作製方法であって、前記光ファイバが基板に固定
する材料が、ポリイミドであり、100℃〜400℃の
温度でポリイミドを溶融・硬化させる方法である。
(13) One optical fiber is fixed to the substrate, a groove is formed perpendicular to the optical fiber, a transparent electrode is formed on the wall surface of the groove, and the groove has an electro-optic effect and a light modulation effect. What is claimed is: 1. A method for producing a fiber-type optical element in which a material or an element is filled or inserted, wherein the material in which the optical fiber is fixed to a substrate is polyimide, and the polyimide is melted and cured at a temperature of 100 ° C. to 400 ° C. It is.

【0026】すなわち、本発明のポイントは、光ファイ
バの端面及び側面に透明電極を形成して、光ファイバの
アライメントが容易で、かつアレイ化が可能となるよう
にするために、通常光ファイバ接続器として用いられて
いる光ファイバ接合用スプライス、V溝アレイ、マイク
ロキャビラリ、光コネクタ等を用いたことである。ま
た、光ファイバを溝の中に固定して、それに垂直に溝を
設け、その溝の壁面に透明電極を形成して、アライメン
トを不要としたことである。
That is, the point of the present invention is to form a transparent electrode on the end face and side face of the optical fiber so that the alignment of the optical fiber is easy and the optical fiber can be arrayed. That is, a splice for optical fiber bonding, a V-groove array, a microcavity, an optical connector, and the like, which are used as devices, are used. Another problem is that the optical fiber is fixed in the groove, the groove is provided perpendicularly to the groove, and a transparent electrode is formed on the wall surface of the groove to eliminate the need for alignment.

【0027】さらに、光ファイバ用の光源・受光素子と
して、前記透明電極を形成した上に電圧、電界、電流に
よって発光する層もしくは素子あるいは受光する層もし
くは素子を形成して設置する構成及び作製方法を開発
し、小型、アレイ化、アライメントが容易な方法を実現
した。
Further, as a light source / light receiving element for an optical fiber, a structure and a manufacturing method in which a layer or an element which emits light by a voltage, an electric field, and an electric current or a layer or an element which receives light are formed and installed after forming the transparent electrode. And realized a method that is easy to miniaturize, array, and align.

【0028】本発明は、光ファイバとしては、ガラスフ
ァイバのみでなく、プラスチックファイバにも適用でき
る。
The present invention can be applied to not only glass fibers but also plastic fibers as optical fibers.

【0029】さらに、透過率の高い透明電極の形成温度
が100℃から400℃であることを見いだした。特
に、ITOの場合、ITOを形成する際の温度及び熱処
理温度が100℃から400℃にすると、透過率が上が
ることを見いだした。さらに、基板温度を100℃に
し、熱処理温度を300℃から350℃にすると、可視
から近赤外波長帯での透過率が100%近くまで向上す
ることを見いだした。この方法で作製した20nm厚さ
のITOの通信波長帯における透過率が99%以上にな
る。
Further, it has been found that the temperature for forming a transparent electrode having a high transmittance is from 100 ° C. to 400 ° C. In particular, in the case of ITO, it has been found that the transmittance increases when the temperature for forming the ITO and the heat treatment temperature are changed from 100 ° C. to 400 ° C. Furthermore, it has been found that when the substrate temperature is set to 100 ° C. and the heat treatment temperature is changed from 300 ° C. to 350 ° C., the transmittance in the visible to near-infrared wavelength band is improved to nearly 100%. The transmittance in the communication wavelength band of the 20 nm thick ITO manufactured by this method becomes 99% or more.

【0030】透明電極はITOに限らず、従来知られて
いるIn23、SnO2、ZnOなどの透明電極でも基
板温度及び熱処理温度が100℃から400℃が最適で
あることを見いだした。さらに、通常の光ファイバある
いはフェルールに挿入された光ファイバに前記条件で透
明電極を形成すると、通常の被覆層(保護膜)が耐熱性
の低いUVコートであり、フェルールと光ファイバの接
着剤の耐熱性が低いため、UVコート、接着剤が焼け黒
化してしまう。本発明では、従来の耐熱性が100℃以
下であるUVコートファイバに代えて、被覆材料として
金属コート、あるいはポリイミドコートが最適であるこ
とを見いだした。
The transparent electrode is not limited to ITO, and it has been found that the substrate temperature and the heat treatment temperature are optimally from 100 ° C. to 400 ° C. for conventionally known transparent electrodes such as In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO. Further, when a transparent electrode is formed on a normal optical fiber or an optical fiber inserted into a ferrule under the above conditions, the normal coating layer (protective film) is a UV coat having low heat resistance, and the adhesive between the ferrule and the optical fiber is used. Since the heat resistance is low, the UV coat and the adhesive are burnt and blackened. In the present invention, it has been found that a metal coat or a polyimide coat is optimal as a coating material instead of the conventional UV coated fiber having heat resistance of 100 ° C. or less.

【0031】なお、本発明は、前記に限定せず光ファイ
バの端面及び側面に透明電極を形成したファイバ形光素
子全てに適用できるものである。
The present invention is not limited to the above, and can be applied to all fiber-type optical elements having transparent electrodes formed on the end face and side face of the optical fiber.

【0032】以下に、本発明について、本発明による実
施形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments (examples) according to the present invention.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】(実施例1)図1は、本発明によ
る実施例1の光減衰器(ファイバ型光素子)の概略構成
を示す斜視図、図2及び図3は、図1に示す光減衰器
(ファイバ型光素子)の作製方法を説明するための図で
ある。図1乃至図3において、1-1は光ファイバ心線
(例えば、ガラスファイバを用いる)、1-2は保護膜
が被覆された光ファイバ、1-2Aは金属あるいはポリ
イミドからなる保護膜(被覆層)、1-3はファイバ端
面及び側面に形成したITO透明電極、1-4はガラス
スプライスホルダ、1-5はV溝1-5Aを有するマイク
ロガラスキャビラリ、1-6はスプライスの蓋、1-7は
ファイバ押さえ用金属プレートで、1-8は前記電気光
学効果あるいは光変調効果を有する材料(例えば、ポリ
マーネットワーク液晶、高分子分散型液晶、コレステリ
ックーネマチック液晶等を用いる)、1-9は取り出し
電極、1-10は絶縁フィルムである。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical attenuator (fiber type optical element) according to Embodiment 1 of the present invention, and FIGS. It is a figure for explaining the manufacturing method of the shown optical attenuator (fiber type optical element). 1 to 3, 1-1 is an optical fiber core (for example, using a glass fiber), 1-2 is an optical fiber coated with a protective film, and 1-2A is a protective film (coated) made of metal or polyimide. Layer), 1-3 is an ITO transparent electrode formed on the end face and side face of the fiber, 1-4 is a glass splice holder, 1-5 is a micro glass gallery having a V groove 1-5A, 1-6 is a splice lid, Reference numeral 1-7 denotes a metal plate for holding down a fiber, and reference numeral 1-8 denotes a material having the above-mentioned electro-optic effect or light modulation effect (for example, a polymer network liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal, a cholesteric-nematic liquid crystal, or the like) is used. Reference numeral 9 denotes an extraction electrode, and reference numeral 1-10 denotes an insulating film.

【0034】本実施例1の光減衰器(ファイバ型光素
子)は、図1乃至図3に示すように、例えば、ガラスフ
ァイバからなる光ファイバ心線1-1、金属あるいはポ
リイミドからなる保護膜(被覆層)1-2Aが被覆され
た光ファイバ1-2、光ファイバ1-2の端面及び側面に
形成したITO透明電極1-3、ガラススプライスホル
ダ1-4、V溝1−5Aを有するマイクロガラスキャビ
ラリ1-5、ガラススプライスホルダ1-4の蓋1-6、
ファイバ押さえ用の金属プレート1-7、電気光学効果
あるいは光変調効果を有する材料(例えば、ポリマーネ
ットワーク液晶、高分子分散型液晶、コレステリックー
ネマチック液晶等を用いる)1-8、取り出し電極1-
9、及び絶縁フィルム1-10で構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, an optical attenuator (fiber-type optical element) according to the first embodiment includes, for example, an optical fiber core 1-1 made of glass fiber and a protective film made of metal or polyimide. (Coating layer) Optical fiber 1-2 coated with 1-2A, ITO transparent electrode 1-3 formed on the end face and side face of optical fiber 1-2, glass splice holder 1-4, V groove 1-5A Micro glass gallery 1-5, lid 1-6 of glass splice holder 1-4,
Metal plate 1-7 for holding fiber, material having electro-optic effect or light modulation effect (for example, using polymer network liquid crystal, polymer dispersed liquid crystal, cholesteric-nematic liquid crystal, etc.) 1-8, extraction electrode 1-
9 and an insulating film 1-10.

【0035】本実施例1の光減衰器(ファイバ型光素
子)の作製方法は、図2に示すように、まず、図2
(a)に示すように、光ファイバ心線1-1の周りに例
えばポリイミドからなる保護膜(被覆層)1-2Aが被
覆された光ファイバ1-2を用意する。あるいは光ファ
イバ心線1-1に金属が被覆された光ファイバでもよ
い。これらの光ファイバ1-2は、信頼性を向上させる
ために海底用光ファイバとして開発されたものであり、
容易に入手が可能である。
As shown in FIG. 2, a method for manufacturing an optical attenuator (fiber-type optical element) according to the first embodiment is as follows.
As shown in (a), an optical fiber 1-2 in which a protective film (coating layer) 1-2A made of, for example, polyimide is coated around the optical fiber core 1-1 is prepared. Alternatively, an optical fiber in which a metal is coated on the optical fiber core 1-1 may be used. These optical fibers 1-2 have been developed as submarine optical fibers in order to improve reliability.
It is readily available.

【0036】保護膜(被覆層)1-2Aのない裸光ファ
イバを用いた場合、光ファイバの側面に傷が入り安く、
ITO透明電極は400℃までの温度で形成できるが、
折れ安く実用に耐える素子を作製することは困難であ
り、本発明のように光ファイバには耐熱性の保護膜(被
覆層)1-2が必要である。
When a bare optical fiber without the protective film (coating layer) 1-2A is used, the side surface of the optical fiber is scratched and cheap.
ITO transparent electrodes can be formed at temperatures up to 400 ° C,
It is difficult to fabricate a device that is easy to break and can withstand practical use, and the optical fiber requires a heat-resistant protective film (coating layer) 1-2 as in the present invention.

【0037】次に、図2(b)に示すように、光ファイ
バ心線1-1が数cm程度出るようにファイバストリッ
パで光ファイバ1-2のポリイミドコート(保護膜)1-
2Aを剥がす。この時、ストリッパの温度を700℃と
高くしておくと、ポリイミドコート(保護膜)1-2A
が簡単に剥がれる。あるいは100℃程度に加熱した硫
酸に浸すことによっても保護膜(被覆層)1-2を剥が
すことができる。金属コートファイバの場合には塩酸、
硫酸などの酸に浸すことによって金属の保護膜(被覆
層)1-2Aを取り除くことができる。
Next, as shown in FIG. 2 (b), a polyimide coat (protective film) 1-1 of the optical fiber 1-2 is formed with a fiber stripper so that the optical fiber core 1-1 comes out about several cm.
Peel off 2A. At this time, if the temperature of the stripper is set as high as 700 ° C., the polyimide coat (protective film) 1-2A
Is easily peeled off. Alternatively, the protective film (coating layer) 1-2 can be peeled off by immersion in sulfuric acid heated to about 100 ° C. Hydrochloric acid for metal-coated fiber,
The metal protective film (coating layer) 1-2A can be removed by immersion in an acid such as sulfuric acid.

【0038】図2(b)に示すように、ファイバカッタ
で光ファイバ1-2の端面が平坦になるように切断す
る。望ましくは光ファイバ1-2の端面を研磨するとさ
らに特性が向上する。
As shown in FIG. 2B, the optical fiber 1-2 is cut by a fiber cutter so that the end face of the optical fiber 1-2 becomes flat. Desirably, the characteristics are further improved by polishing the end face of the optical fiber 1-2.

【0039】この状態で、ITO蒸着装置、あるいはス
パッタ装置に入れる。次に、図2(c)に示すように、
光ファイバ1-2の端面及び側面にITO透明電極1-3
が形成されるようにスパッタリングで形成するかあるい
は蒸着する。スパッタリングの場合には、端面及び側面
全体にITO透明電極1-3が形成される。一方、蒸着
の場合には端面及び側面の一部にITO透明電極1-3
が形成される。ポリイミドの耐熱温度は400℃、金属
はそれ以上であるので、透過率を上げるため、基板温度
を100℃とし、ITOを40nm程度スパッタリング
で形成し、酸素雰囲気にして光ファイバ1-2の温度を
350℃、2時間半程度アニールする。
In this state, the substrate is put into an ITO vapor deposition device or a sputtering device. Next, as shown in FIG.
An ITO transparent electrode 1-3 is provided on the end face and side face of the optical fiber 1-2.
Is formed by sputtering or vapor deposited so that is formed. In the case of sputtering, an ITO transparent electrode 1-3 is formed on the entire end face and side face. On the other hand, in the case of vapor deposition, the ITO transparent electrode 1-3 is provided on the end face and part of the side face.
Is formed. Since the heat-resistant temperature of polyimide is 400 ° C and the temperature of metal is higher than that, in order to increase the transmittance, the substrate temperature is set to 100 ° C, ITO is formed by sputtering about 40 nm, and the temperature of the optical fiber 1-2 is changed to an oxygen atmosphere. Anneal at 350 ° C. for about two and a half hours.

【0040】このようにアニールしたことによって、通
信波長帯の透明電極の透過率が上がることを図4に示
す。図4(a)はアニール前の透過スペクトル、図4
(b)は350℃、150分アニールした40nmのI
TOの透過スペクトルを示す。通信波長1.55μmに
おいて、1.0dBのロスが0.2dB程度のロスまで改
善されることが分かる(本スペクトルは反射ロスも含ん
でおり、反射ロスを除くと可視域における最大透過率は
ほぼ100%の透過率である)。同様の効果が基板温度
100℃から300℃、アニール温度が200℃から4
00℃で得られた。また、Inに対してSnの割合が0
から10wt%が望ましい。
FIG. 4 shows that the annealing increases the transmittance of the transparent electrode in the communication wavelength band. FIG. 4A shows a transmission spectrum before annealing, and FIG.
(B) 40 nm I annealed at 350 ° C. for 150 minutes
3 shows a transmission spectrum of TO. It can be seen that at a communication wavelength of 1.55 μm, a loss of 1.0 dB is improved to a loss of about 0.2 dB. (This spectrum also includes a reflection loss. Excluding the reflection loss, the maximum transmittance in the visible region is almost the same. 100% transmittance). A similar effect is obtained when the substrate temperature is from 100 ° C. to 300 ° C. and the annealing temperature is from 200 ° C. to 4 ° C.
Obtained at 00 ° C. The ratio of Sn to In is 0.
To 10 wt% is desirable.

【0041】さらに、透明電極1-3はITOに限ら
ず、従来知られているIn23、SnO2、ZnOなど
の透明電極でも基板温度及び熱処理温度が100℃から
400℃が最適であった。
Further, the transparent electrode 1-3 is not limited to ITO, and the substrate temperature and the heat treatment temperature are optimally 100 ° C. to 400 ° C. for conventionally known transparent electrodes such as In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO. Was.

【0042】次に、図2(d)に示すように、一般に光
ファイバ接続器として市販されている光ファイバスプラ
イスホルダ1-4を用意する。ここでは4心のものを示
したが、1心、4心、8心、12心のものが市販されて
いる。両側から前記光ファイバをV溝1-5A及びマイ
クロキャビラリ1-5に挿入する。通常光ファイバが対
向する部分にはマッチングオイルが塗られているが、マ
ッチングオイルを除去した光ファイバスプライスホルダ
(例えば、ガラススプライスホルダ)1-4を用いる。
Next, as shown in FIG. 2D, an optical fiber splice holder 1-4 generally available as an optical fiber connector is prepared. Here, four cores are shown, but one, four, eight and twelve cores are commercially available. The optical fiber is inserted into the V-groove 1-5A and the micro cavities 1-5 from both sides. Usually, the matching oil is applied to the portion where the optical fiber faces, but an optical fiber splice holder (for example, a glass splice holder) 1-4 from which the matching oil has been removed is used.

【0043】図3(a)に示すように、マイクロキャビ
ラリ1-5の左右から前記光ファイバ1-2を挿入し、顕
微鏡で観測しながら、ギャップ1-8Aの長さを調整す
る。光ファイバ1-2のギャップ1-8Aに前記電気光学
効果あるいは光変調効果を有する材料1-8を充填す
る。材料1-8として、例えば、ポリマー分散型液晶、
ポリマーネットワーク型液晶、コレステリックーネマチ
ック相転移液晶、ダイナミックスキャッタリング液晶等
を用いる。この際、配向膜を必要とする場合には、あら
かじめ光ファイバを配向膜に浸して乾燥させておく。通
常前記の液晶の場合は配向膜は必要ない。
As shown in FIG. 3A, the optical fiber 1-2 is inserted from the left and right sides of the micro cavities 1-5, and the length of the gap 1-8A is adjusted while observing with a microscope. The material 1-8 having the electro-optic effect or the light modulation effect is filled in the gap 1-8A of the optical fiber 1-2. As the material 1-8, for example, a polymer dispersed liquid crystal,
Polymer network type liquid crystal, cholesteric-nematic phase transition liquid crystal, dynamic scattering liquid crystal, or the like is used. At this time, if an alignment film is required, the optical fiber is immersed in the alignment film and dried in advance. Usually, in the case of the above-mentioned liquid crystal, an alignment film is not required.

【0044】高分子分散型あるいはポリマーネットワー
ク型液晶の場合には紫外線UVを照射して固体化する。
In the case of a polymer dispersion type or polymer network type liquid crystal, it is solidified by irradiating ultraviolet rays UV.

【0045】次に、図3(b)に示すように、電極取り
出しのための取り出し電極1-9を光ファイバ1-2の側
面のITO透明電極1-3から接着剤、導電性ペースト
を用いて取り出す。
Next, as shown in FIG. 3 (b), a lead-out electrode 1-9 for taking out the electrode is formed from the ITO transparent electrode 1-3 on the side surface of the optical fiber 1-2 by using an adhesive or a conductive paste. And take it out.

【0046】さらに、図3(c)に示すように、光ファ
イバ1-2の位置合わせを正確にするため、ガラススプ
ライスホルダ1-4の開口を蓋1-6で蓋して、光ファイ
バ1-2を金属圧着プレート1-7で押さえ、下側に押し
つけるようにする。この際、押しつけの蓋1-6として
金属板が用いられている場合には対向する光ファイバ1
-2のITO透明電極1-3がショートしないように薄い
絶縁フィルム1-10をスペーサとしてかませる。
Further, as shown in FIG. 3C, in order to accurately position the optical fiber 1-2, the opening of the glass splice holder 1-4 is covered with a lid 1-6, and the optical fiber 1 is closed. -2 is pressed down with the metal crimp plate 1-7 and pressed down. At this time, when a metal plate is used as the pressing lid 1-6, the opposing optical fiber 1
A thin insulating film 1-10 is used as a spacer so that the ITO transparent electrode 1-3 does not short-circuit.

【0047】前記の工程により作製した光減衰器の特性
を図5に示す。光ファイバのギャップは10μm程度で
あり、充填した液晶はポリマーネットワーク液晶であ
る。1.5V程度の非常に低い電圧で動作し、消費電力
はμWであり、ロスは10dBから0.2dB程度まで
制御でき、偏波依存性もない。さらに、12心までアレ
イ化も非常に容易で、小型、多心の光減衰器が実現でき
た。
FIG. 5 shows the characteristics of the optical attenuator manufactured by the above process. The gap of the optical fiber is about 10 μm, and the filled liquid crystal is a polymer network liquid crystal. It operates at a very low voltage of about 1.5 V, consumes power of μW, can control the loss from about 10 dB to about 0.2 dB, and has no polarization dependence. Furthermore, it was very easy to form an array with up to 12 cores, and a compact, multi-core optical attenuator was realized.

【0048】前記作製工程では、ガラススプライスホル
ダ(光ファイバスプライスホルダ)1-4を用いて光フ
ァイバ1-2の位置合わせをしたが、Si、ガラス、プ
ラスチックのV溝アレイの上で光ファイバ1-2を位置
合わせしてもよいし、ガラススプライスホルダ1-4か
らガラスマイクロフェルールを取り出して、位置合わせ
をしてもよい。また、フェルールに前記光ファイバ1-
2を挿入し、光コネクタ用のスリーブの左右から光ファ
イバ1-2を挿入して位置合わせをしてもよい。
In the manufacturing process, the optical fiber 1-2 was aligned using the glass splice holder (optical fiber splice holder) 1-4, but the optical fiber 1 was positioned on the V groove array of Si, glass, and plastic. -2 may be aligned, or the glass microferrule may be taken out of the glass splice holder 1-4 and aligned. The optical fiber 1-
2 may be inserted, and the optical fibers 1-2 may be inserted from the left and right sides of the sleeve for the optical connector for alignment.

【0049】コレステリックーネマチック相転移液晶、
高分子分散型液晶、ダイナミックスキャッタリング液晶
を用いた場合には駆動電圧は10V程度と高くなるが、
同様の光減衰器特性が得られた。
Cholesteric-nematic phase transition liquid crystal,
When a polymer-dispersed liquid crystal or a dynamic scattering liquid crystal is used, the driving voltage is as high as about 10 V.
Similar optical attenuator characteristics were obtained.

【0050】前記では液晶材料を溝の中に充填したが、
エレクトロクロミック材料でも同様の効果があった。さ
らにInPやGaAsなどのIII-V族半導体面型変調器
あるいはLiNbO3を代表とする電気光学結晶などの
面型変調器を差し込んで、光ファイバ1-2の端面に形
成された透明電極と面型変調器の裏表面の電極とが接触
するように、前記変調器を光ファイバ1-2で挟んで
も、同様に光を変調、減衰することができた。
In the above description, the groove is filled with the liquid crystal material.
The same effect was obtained with the electrochromic material. Further, a surface type modulator such as a III-V semiconductor surface type modulator such as InP or GaAs or an electro-optic crystal typified by LiNbO 3 is inserted, and the transparent electrode formed on the end face of the optical fiber 1-2 is connected to the surface. Even when the modulator was sandwiched by the optical fibers 1-2 so that the electrodes on the back surface of the type modulator were in contact with each other, light could be similarly modulated and attenuated.

【0051】(実施例2)前記実施例1では、光のロス
を制御する光減衰器の作製方法を説明したが、本実施例
2では、任意の偏波を特定方向の偏波に変換する光偏波
制御素子について説明する。
(Embodiment 2) In Embodiment 1, a method of manufacturing an optical attenuator for controlling light loss has been described. In Embodiment 2, an arbitrary polarization is converted into a polarization in a specific direction. The optical polarization control device will be described.

【0052】本発明による実施例2の光偏波制御素子
(ファイバ型光素子)の作製工程を図6及び図7に示
す。図6及び図7において、4-1はポリイミド配向
膜、4-2はラビングロール、4-3はラビング方向を示
すマーカ、4-4はネマチック液晶である。
FIGS. 6 and 7 show the steps of manufacturing the optical polarization control element (fiber-type optical element) according to the second embodiment of the present invention. In FIGS. 6 and 7, 4-1 is a polyimide alignment film, 4-2 is a rubbing roll, 4-3 is a marker indicating a rubbing direction, and 4-4 is a nematic liquid crystal.

【0053】光ファイバの用意、端面カッティング及び
ITO蒸着までは、図1と同じ工程をとる。透明電極は
ITOに限らず、従来知られているIn23、Sn
2、ZnOなどの透明電極でもよい。
The steps up to the preparation of the optical fiber, the cutting of the end face and the deposition of ITO are the same as those in FIG. The transparent electrode is not limited to ITO, but may be any of the conventionally known In 2 O 3 , Sn
A transparent electrode such as O 2 or ZnO may be used.

【0054】図6(a)に示すように、光ファイバ1-
2をポリイミド配向膜溶液に浸し、乾燥、硬化させてポ
リイミド配向膜4-1を形成する。次に、図6(b)に
示すように、ラビングマシン4-2のロールが光ファイ
バ1-2の先端を接触するように微動台で調整してラビ
ングする。この際、光ファイバ1-2の端面のラビング
方向を、光ファイバ側面にマーカ4-3で記入する。
As shown in FIG. 6A, the optical fiber 1-
2 is immersed in a polyimide alignment film solution, dried and cured to form a polyimide alignment film 4-1. Next, as shown in FIG. 6B, rubbing is performed by adjusting the fine moving table so that the roll of the rubbing machine 4-2 contacts the tip of the optical fiber 1-2. At this time, the rubbing direction of the end face of the optical fiber 1-2 is marked on the side face of the optical fiber with the marker 4-3.

【0055】次に、図6(c)に示すように、ラビング
した光ファイバを対向時に反平行、あるいは90度の向
きにしてファイバスプライス(ガラススプライスホルダ
1-4)に挿入して実施例1と同様に固定する。次に、
図7(a)の左図に示すように、液晶はネマチック液晶
であり、反平行に光ファイバを対向させると平行配向セ
ルが形成され、90度の場合にはツイストネマチック配
向が形成される。
Next, as shown in FIG. 6C, the rubbed optical fiber was inserted into a fiber splice (glass splice holder 1-4) in an antiparallel or 90 ° orientation when facing each other. Fix in the same way as above. next,
As shown in the left diagram of FIG. 7A, the liquid crystal is a nematic liquid crystal, and a parallel alignment cell is formed when the optical fibers face each other in an anti-parallel manner, and a twisted nematic alignment is formed at 90 degrees.

【0056】電圧をオンにすると、図7(a)の右図に
示すように光軸に平行に配向する。即ち、平行配向セル
の場合には、可変の波長板として動作し、ツイストネマ
チック液晶の場合には偏波を90度回転する旋光素子と
して動作する。
When the voltage is turned on, the liquid crystal molecules are oriented parallel to the optical axis as shown in the right diagram of FIG. That is, in the case of a parallel alignment cell, it operates as a variable wavelength plate, and in the case of a twisted nematic liquid crystal, it operates as an optical rotation element that rotates the polarization by 90 degrees.

【0057】図7(b)に示すように、平行配向素子を
互いに45度傾けて2つの素子を接続すると、任意の楕
円偏波を特定の方向の直線偏波に変換することができ
る。また、偏波制御素子は光の位相を変えることも可能
であり、可変位相素子としても動作させることができ
る。
As shown in FIG. 7B, when the parallel orientation elements are inclined at 45 degrees to each other and two elements are connected, an arbitrary elliptical polarization can be converted into a linear polarization in a specific direction. Further, the polarization control element can change the phase of light, and can also be operated as a variable phase element.

【0058】光ファイバ1-2の間のギャップ1-8Aは
数μmから数10μmであり、ITOの透過率が高いた
めロスはほぼ0dBであった。本発明では4心の例につ
いて図に示したが、1心、4心、8心、12心の偏波制
御素子が市販のスプライスを用いて、実現可能である。
The gap 1-8A between the optical fibers 1-2 is several μm to several tens μm, and the loss is almost 0 dB due to the high transmittance of ITO. In the present invention, a four-core example is shown in the figure, but one-, four-, eight-, and twelve-core polarization control elements can be realized using commercially available splices.

【0059】さらに、本実施例2の図には示していない
が、光ファイバ1-2の端面のITOの上にさらに誘電
体ミラーを形成すると、ファブリーペロー形のエタロン
が形成されて、液晶に電圧を印加させることにより、可
変波長のフィルタを実現することも可能である。
Further, although not shown in the drawing of the second embodiment, if a dielectric mirror is further formed on the ITO at the end face of the optical fiber 1-2, a Fabry-Perot etalon is formed, and the liquid crystal is formed. By applying a voltage, it is also possible to realize a variable wavelength filter.

【0060】以上、液晶を充填した場合について述べた
が、電気光学効果を有する光学結晶板を挿入して、透明
電極の付いた光ファイバ1-2で挟んでも、偏波を制御
することができた。
Although the case where the liquid crystal is filled has been described above, the polarization can be controlled even if an optical crystal plate having an electro-optical effect is inserted and sandwiched between the optical fibers 1-2 with the transparent electrodes. Was.

【0061】前記実施例2では、ネマチック液晶の場合
について述べたが、その他の液晶、例えば、強誘電性液
晶を用いても同様の効果が得られる。
In the second embodiment, the case of a nematic liquid crystal has been described. However, similar effects can be obtained by using another liquid crystal, for example, a ferroelectric liquid crystal.

【0062】(実施例3)本発明による実施例3では、
前記実施例1、2が一対の光ファイバを対向させたのに
対して1本の光ファイバに垂直に溝を掘り、その後IT
Oを光ファイバの端面と側面に形成した例を示す。
(Embodiment 3) In Embodiment 3 according to the present invention,
In contrast to the first and second embodiments in which a pair of optical fibers are opposed to each other, a groove is dug vertically in one optical fiber.
An example in which O is formed on the end face and side face of the optical fiber is shown.

【0063】図8及び図9は、本実施例3のファイバ光
素子の作製工程を示す図であり、5-1はポリイミドあ
るいは金属を被覆した保護膜(被覆層)、5-2は光フ
ァイバ心線、5-3はV溝5-3Aが形成された絶縁性基
板、5-4は光ファイバを固定するためのポリイミド、
5-5はダイシングによって形成された溝、5-6はダイ
シングソーのブレード、5-7は壁面及び側面に形成さ
れたITO透明電極、5-8は溝の中に充填された液
晶、5-9は取り出し電極である。
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the steps of fabricating the fiber optical device of the third embodiment. 5-1 is a protective film (coating layer) coated with polyimide or metal, and 5-2 is an optical fiber. 5-3 is an insulating substrate having a V-shaped groove 5-3A formed thereon, 5-4 is a polyimide for fixing an optical fiber,
5-5 is a groove formed by dicing, 5-6 is a blade of a dicing saw, 5-7 is an ITO transparent electrode formed on a wall surface and a side surface, 5-8 is a liquid crystal filled in the groove, 5-5. 9 is an extraction electrode.

【0064】本実施例3のファイバ光素子の作製方法
は、図8(a)に示すように、まず、保護膜(被覆層)
5-1を光ファイバ心線5-2に被覆した光ファイバを用
意し、その保護膜(被覆層)5-1の一部を剥がす。剥
がす方法については、前記実施例1に記載した。次に、
図8(b)に示すように、光ファイバを固定するための
V溝5-3Aを有する絶縁性基板5-3を用意する。次
に、図8(c)に示すように、保護膜(被覆層)5-1
を剥がした光ファイバ心線5-2をV溝5-3Aに配置
し、ポリイミド5-4で、100℃程度に暖めて溶融さ
せ、300℃程度で熱硬化させる。ポリイミドの溶融は
50℃から100℃であり、硬化は200℃から400
℃である。次に、図8(d)に示すように、ダイシング
ソーにより50μmから100μm程度の幅の溝5-5
を形成する。
As shown in FIG. 8A, the method for manufacturing the fiber optical device of the third embodiment is as follows.
An optical fiber in which 5-1 is coated on an optical fiber core 5-2 is prepared, and a part of the protective film (coating layer) 5-1 is peeled off. The method of peeling is described in Example 1 above. next,
As shown in FIG. 8B, an insulating substrate 5-3 having a V groove 5-3A for fixing an optical fiber is prepared. Next, as shown in FIG. 8C, a protective film (coating layer) 5-1 is formed.
The optical fiber core 5-2 from which is peeled is placed in the V-shaped groove 5-3A, and is heated and melted at about 100 ° C. with polyimide 5-4, and thermally cured at about 300 ° C. The melting of the polyimide is 50 ° C to 100 ° C, and the curing is 200 ° C to 400 ° C.
° C. Next, as shown in FIG. 8D, a groove 5-5 having a width of about 50 μm to 100 μm is formed by a dicing saw.
To form

【0065】次に、図9(a)に示すように、ITO透
明電極5-7をスパッタリングにより壁面と側面に形成
する。通常スパッタリングでは、溝幅と同程度の深さま
でITO透明電極5-7が壁面に形成される。したがっ
て、溝幅と深さのアスペクト比を5以上にすれば、IT
O透明電極5-7は溝5-5の底でショートすることはな
い。また、光が通過するコアの部分は光ファイバ側面か
ら60μm程度であるので、コアの部分にITO透明電
極5-7を形成できる。光ファイバの保護膜(被覆層)
5-1及び固定剤は金属あるいはポリイミドであるた
め、スパッタリングの基板温度及び熱処理温度は100
℃以上400℃まで可能である。ここでは、基板温度1
00℃で約20nmのITO透明電極5-7を形成し、
その後350℃で熱処理した。光ファイバの端面に形成
されたITO膜は、通信波長帯1.55μm帯において
98%以上の透過率があった。
Next, as shown in FIG. 9A, an ITO transparent electrode 5-7 is formed on the wall surface and the side surface by sputtering. In the normal sputtering, the ITO transparent electrode 5-7 is formed on the wall surface to a depth approximately equal to the groove width. Therefore, if the aspect ratio between the groove width and the depth is set to 5 or more, the IT
The O transparent electrode 5-7 does not short-circuit at the bottom of the groove 5-5. Further, since the core portion through which light passes is about 60 μm from the side of the optical fiber, the ITO transparent electrode 5-7 can be formed in the core portion. Optical fiber protective film (coating layer)
Since 5-1 and the fixing agent are metal or polyimide, the sputtering substrate temperature and the heat treatment temperature are 100
It is possible to use the temperature between 400C and 400C. Here, the substrate temperature 1
Forming an about 20 nm ITO transparent electrode 5-7 at 00 ° C.
Thereafter, heat treatment was performed at 350 ° C. The ITO film formed on the end face of the optical fiber had a transmittance of 98% or more in the communication wavelength band of 1.55 μm.

【0066】次に、図9(b)に示すように、液晶を充
填する。ここでは、ポリマーネットワーク液晶を充填し
た。次に、図9(c)に示すように、紫外線UVを照射
してポリマーネットワーク液晶を硬化させた。前記実施
例1、2に示したように液晶はコレステリックーネマチ
ック相転移液晶、高分子分散型液晶、ダイナミックスキ
ャッタリング液晶であってもよい。
Next, as shown in FIG. 9B, a liquid crystal is filled. Here, a polymer network liquid crystal was filled. Next, as shown in FIG. 9C, the polymer network liquid crystal was cured by irradiating ultraviolet rays UV. As described in the first and second embodiments, the liquid crystal may be a cholesteric-nematic phase transition liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal, or a dynamic scattering liquid crystal.

【0067】以上の工程で作製した光可変減衰器も図5
と同じ特性を示した。本実施例3は、前記実施例1に比
べて、光ファイバの挿入固定、位置合わせの必要がない
ため、より容易に可変光減衰器を実現できる。
The variable optical attenuator manufactured in the above steps is also shown in FIG.
It showed the same characteristics as. In the third embodiment, since there is no need to insert and fix an optical fiber and align the optical fiber as compared with the first embodiment, a variable optical attenuator can be realized more easily.

【0068】(実施例4)前記実施例1、2では対向す
る光ファイバの間に液晶を充填した光素子を示したが、
本発明による実施例4では、1本の光ファイバの端面上
への発光素子の形成について説明する。即ち、通常光フ
ァイバ用の光源としては半導体レーザ、発光ダイオード
が用いられるが、低速の光源として光ファイバの先端に
エレクトロルミネセンス(EL)素子を形成する方法に
ついて説明する。
(Embodiment 4) In Embodiments 1 and 2, an optical element in which liquid crystal is filled between opposing optical fibers is shown.
In a fourth embodiment according to the present invention, formation of a light emitting element on an end face of one optical fiber will be described. That is, although a semiconductor laser and a light emitting diode are usually used as a light source for an optical fiber, a method of forming an electroluminescent (EL) element at the tip of the optical fiber as a low-speed light source will be described.

【0069】まず、前記実施例と同様にポリイミド被
覆、金属被覆を持つファイバの端面、側面にELの下部
電極となるITOを形成する。ITOの形成条件は前記
実施例1、2と同様である。透明電極はITOに限ら
ず、従来知られているIn23、SnO2、ZnOなど
の透明電極でも基板温度及び熱処理温度が100℃から
400℃が最適であった。
First, in the same manner as in the above embodiment, ITO serving as a lower electrode of EL is formed on the end face and side face of the fiber coated with polyimide and metal. The conditions for forming the ITO are the same as in the first and second embodiments. The transparent electrode is not limited to ITO, and a substrate temperature and a heat treatment temperature of 100 ° C. to 400 ° C. are optimal for a conventionally known transparent electrode such as In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO.

【0070】ELには種々のタイプのELがある。古く
はZnSを母材としてMn、Tb、Smなどの発光セン
タを添加したものを、SiO2やTa25などの絶縁層
で挟んだ2重絶縁構造のAC駆動の無機薄膜EL、透明
電極の上に直接ZnS:Cu、Mnを蒸着したDC駆動
の無機薄膜EL、あるいはZnS:Cu、Cl等の蛍光
体を有機バインダに分散したAC駆動の有機分散形EL
等がある。
There are various types of ELs. Old Mn of ZnS as a base material, Tb, a material obtained by adding emission center such as Sm, SiO 2 and Ta 2 0 5 AC driving of the inorganic thin film EL double insulation structure sandwiching an insulating layer such as a transparent electrode DC-driven inorganic thin film EL with ZnS: Cu, Mn deposited directly on top of it, or AC-driven organic dispersed EL with a phosphor such as ZnS: Cu, Cl dispersed in an organic binder
Etc.

【0071】また、Si微粒子薄膜を発光層とするエレ
クトロルミネセンスがある。Si発光素子は、従来単結
晶Siを多孔質化することによって作製されていたが、
最近ではCVDや蒸着によってガラス基板上にも発光層
を作製できるようになった。
Also, there is electroluminescence using a Si fine particle thin film as a light emitting layer. Conventionally, a Si light emitting device has been manufactured by making single-crystal Si porous.
Recently, a light-emitting layer can be formed on a glass substrate by CVD or vapor deposition.

【0072】また、新しくはA1q3などを代表とする
有機発光層からなる有機薄膜ELがある。有機薄膜EL
の変調速度は数MHzであり、非常に安価な光源として
FTTH用として利用される。また、最近では、有機薄
膜ELは有機発光ダイオードと呼ばれることもあり、こ
れも本発明の範疇に入る。
[0072] In addition, the new has the organic thin film EL composed of an organic luminescent layer typified by such A1q 3. Organic thin film EL
Has a modulation rate of several MHz, and is used for FTTH as a very inexpensive light source. Also, recently, the organic thin film EL is sometimes called an organic light emitting diode, which also falls within the scope of the present invention.

【0073】これらのELの形成温度は室温から400
℃程度であり、本発明の耐熱性被覆光ファイバ及びその
上へのITO形成技術を用いる必要がある。
The formation temperature of these EL is from room temperature to 400
C. or so, and it is necessary to use the heat-resistant coated optical fiber of the present invention and the technique of forming ITO thereon.

【0074】なお、前記電極層、発光層などの形成法に
ついては、蒸着、スパッタ法などがあるが、さらに溶液
性の材料を用いる方法もあり簡便である。すなわち、例
えば電極などの第一層をファイバに形成するために比較
的深く溶液に漬けて(ディップ)先ず形成し、次に第二
層として例えば発光層となる溶液性の材料にはこれより
も浅く漬けることにより、ファイバ先端から遠く第一層
が露出していて電極の取り出しが可能な領域と、前記二
つの層が重なった領域を設けることができる。さらに第
三層用の例えば電極材料には前記二つの層の場合よりさ
らに浅く漬けることにより、第一電極とは直接接続しな
い、間に発光層を挟んだ、電極層を設けることができ
る。このように、溶液性の材料に漬ける深さを順次浅く
していくことにより、ファイバ上にEL層を持つ発光素
子を簡便に形成することができる。この形成法は、前記
のように3層から成る場合だけではなく、発光層の両側
あるいは片側に、正孔/電子輸送層、正孔/電子注入
層、バッファ層などを設ける場合にも適用できるのは明
らかである。
The method for forming the electrode layer, the light emitting layer, and the like includes a vapor deposition method and a sputtering method, and a method using a solution-based material is also convenient. That is, for example, a first layer such as an electrode is formed by dipping in a solution relatively deeply to form a fiber (dip), and then as a second layer, for example, a solution-based material that becomes a light-emitting layer has a greater thickness. By immersing shallowly, it is possible to provide a region where the first layer is exposed far from the fiber tip and the electrode can be taken out, and a region where the two layers overlap. Further, by immersing the electrode material for the third layer, for example, further shallower than in the case of the two layers, it is possible to provide an electrode layer which is not directly connected to the first electrode and has a light emitting layer interposed therebetween. As described above, by gradually decreasing the depth of immersion in a solution material, a light emitting element having an EL layer on a fiber can be easily formed. This formation method can be applied not only to the case of three layers as described above, but also to the case of providing a hole / electron transport layer, a hole / electron injection layer, a buffer layer and the like on both sides or one side of the light emitting layer. It is clear.

【0075】本実施例4のファイバ型光素子の要部の代
表的な構造を図10の(a)、(b)及び(c)に示
す。ここでは代表的なELとしてAlq3を発光層とす
る有機薄膜ELの構造を示す。図10(a)は外観図、
図10(b)は(a)図に示すA−A’で横に切った断
面図、図10(c)は発光状態を示す図であり、6-1は
ガラスファイバ(光ファイバ)、6-2はポリイミドあ
るいは金属からなる保護膜(被覆層)、6-3はITO
透明電極、6-4はAlq3を代表とする有機発光層を含
む層、6-5は背面電極、6-6は背面の取り出し電極、
6-7は発光状態、6-8は光ファイバのコアである。上
部電極の取り出しはボンディングあるいはプローバを当
てて行っている。ここで有機発光層は1層の有機薄膜で
示したが、多層の有機薄膜でもよい。また、背面電極に
は、Al以外にMg、Inなどが用いられる。
FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c) show typical structures of main parts of the fiber type optical element of the fourth embodiment. Here, the structure of an organic thin film EL having Alq 3 as a light emitting layer is shown as a typical EL. FIG. 10A is an external view,
FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG. 10A, FIG. 10C is a diagram showing a light emitting state, and 6-1 is a glass fiber (optical fiber). -2 is a protective film (coating layer) made of polyimide or metal, 6-3 is ITO
A transparent electrode, 6-4 is a layer containing an organic light emitting layer represented by Alq 3 , 6-5 is a back electrode, 6-6 is a back extraction electrode,
6-7 is a light emitting state, and 6-8 is a core of an optical fiber. The upper electrode is taken out by bonding or using a prober. Although the organic light emitting layer is shown as a single organic thin film here, it may be a multilayer organic thin film. For the back electrode, Mg, In, or the like is used in addition to Al.

【0076】光ファイバの側面ITO電極と該背面電極
の間に電圧を印加すると、光ファイバの先端部に形成さ
れた発光層が発光し、その光は光ファイバのコアに入っ
て伝送される。ELの応答速度は数MHzであり、半導
体レーザのような高速伝送は不可であるが、アクセス系
の低速の光ファイバ網に安価、小型の光源として有効で
ある。
When a voltage is applied between the ITO electrode on the side of the optical fiber and the back electrode, the light emitting layer formed at the tip of the optical fiber emits light, and the light enters the core of the optical fiber and is transmitted. The response speed of EL is several MHz, and high-speed transmission like a semiconductor laser is impossible, but it is effective as an inexpensive and small light source for a low-speed optical fiber network of an access system.

【0077】(実施例5)前記実施例4では、光ファイ
バ端面の透明電極の上にEL層を形成した発光素子につ
いて説明したが、ここでは面発光レーザあるいは面型デ
ィテクタを張り付けた素子の構造及び作製方法について
図11の(a)、(b)及び(c)を参照して説明す
る。ここでは代表的なELとしてAlq3を発光層とす
る有機薄膜ELの構造を示す。
Fifth Embodiment In the fourth embodiment, the light emitting device in which the EL layer is formed on the transparent electrode on the end face of the optical fiber has been described. Here, the structure of the device having the surface emitting laser or the surface type detector attached thereto is described. The manufacturing method will be described with reference to FIGS. 11 (a), (b) and (c). Here, the structure of an organic thin film EL having Alq 3 as a light emitting layer is shown as a typical EL.

【0078】図11は、本発明による実施例5の光ファ
イバの先端に面発光レーザ、面PDを張り付けた素子の
構造を示す図、図11(a)は外観図、図11(b)は
(a)図に示すA−A’で横に切った断面図、図11
(c)は発光状態を示す図である。図11において、7-
1は光ファイバ(ガラスファイバ)、7-2はITO透
明電極、7-3は光ファイバ7-1のコア、7-4はポリ
イミドあるいは金属からなる保護膜(被覆層)、7-5
は光ファイバ側面からの取り出し電極、7-6は面発光
レーザの発光領域、7-7は面発光レーザの裏面の取り
出し電極、7-8は面発光レーザの基板、7-9は面発光
レーザの表面の電極につながったハンダバンプあるいは
導電性接着剤である。
FIG. 11 is a diagram showing the structure of an element in which a surface emitting laser and a surface PD are attached to the tip of an optical fiber according to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 11 (a) is an external view, and FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.
(c) is a diagram showing a light emitting state. In FIG. 11, 7-
1 is an optical fiber (glass fiber), 7-2 is an ITO transparent electrode, 7-3 is a core of the optical fiber 7-1, 7-4 is a protective film (coating layer) made of polyimide or metal, 7-5.
Is an extraction electrode from the side of the optical fiber, 7-6 is a light emitting region of the surface emitting laser, 7-7 is an extraction electrode on the back surface of the surface emitting laser, 7-8 is a substrate of the surface emitting laser, and 7-9 is a surface emitting laser. Solder bumps or conductive adhesives connected to the electrodes on the surface of the device.

【0079】従来、半導体レーザ、ディテクタと光ファ
イバをカップリングさせるためには、半導体レーザを専
用のマウントに乗せてボンディングにより電極を取り出
し、光ファイバとアライメントして光をカップリングし
ていた。このためモジュールの小型化が困難であり、さ
らにアライメントに労力を要した。
Conventionally, in order to couple a semiconductor laser, a detector and an optical fiber, the semiconductor laser is mounted on a dedicated mount, an electrode is taken out by bonding, and alignment is performed with the optical fiber to couple light. For this reason, it was difficult to reduce the size of the module, and further, labor was required for alignment.

【0080】本発明は、光ファイバの端面及び側面に透
明電極を形成し、光ファイバの端面を面発光レーザ、デ
ィテクタのマウントとして使用する。光ファイバの端面
と側面に透明電極が形成されているので、端面に面型素
子を張り付けてその電極を光ファイバの側面から取り出
すことができる。
In the present invention, a transparent electrode is formed on the end face and side face of an optical fiber, and the end face of the optical fiber is used as a mount for a surface emitting laser and a detector. Since the transparent electrode is formed on the end face and the side face of the optical fiber, the surface element can be attached to the end face and the electrode can be taken out from the side face of the optical fiber.

【0081】図11(a)及び(b)に示すように、面
発光レーザのチップ(基板)の表面の電極にハンダバン
プあるいは導電性ペースト(導電性接着剤7-9)を付
け、ITO透明電極7-2が端面及び側面に形成された
光ファイバ7-1の先端に張り付ける。ハンダの場合に
は100℃から200℃に加熱して接着し、導電性ペー
ストの場合には数10℃から200℃の温度で接着す
る。あるいは面発光レーザの発光側(表面側)の電極が
発光層より高くなるように電極を形成し、光ファイバ7
-1の端面と接するように押しつけて、透明接着剤を光
ファイバ7-1と面発光レーザあるいは面型ディテクタ
の間に充填して、加熱接着する。
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), solder bumps or conductive paste (conductive adhesive 7-9) are applied to the electrodes on the surface of the chip (substrate) of the surface emitting laser, and the ITO transparent electrodes are formed. 7-2 is attached to the tip of the optical fiber 7-1 formed on the end face and side face. In the case of solder, bonding is performed by heating from 100 ° C. to 200 ° C., and in the case of conductive paste, bonding is performed at a temperature of several tens to 200 ° C. Alternatively, an electrode is formed such that the electrode on the light emitting side (surface side) of the surface emitting laser is higher than the light emitting layer, and the optical fiber 7
The transparent adhesive is filled between the optical fiber 7-1 and the surface emitting laser or the surface detector, and is bonded by heating.

【0082】また、もう一つの張り付け方法として、透
明導電性の塗布材を用いる方法もある。すなわち、IT
O等の透明電極の被覆(コート)してあるファイバ7-
2と面発光レーザの基枚7-8間に、面発光レーザの発
光領域7-6上も含めて、透明電極材料を塗布・充填
し、200〜400℃の熱処理のみ、または真空引き処
理を併用して焼成し、接着する。この方法によれば、前
記の半田バンプや透明接着剤の高い精度での微細マウン
ト・充填などが不要になり、接着工程がより容易にな
る。
As another attaching method, there is a method using a transparent conductive coating material. That is, IT
Fiber 7-coated with a transparent electrode such as O
The transparent electrode material is applied and filled between the substrate 2 and the substrate 7-8 of the surface-emitting laser, including the light-emitting region 7-6 of the surface-emitting laser, and only heat treatment at 200 to 400 ° C. or vacuuming is performed. Baking and bonding together. According to this method, fine mounting and filling of the solder bumps and the transparent adhesive with high precision are not required, and the bonding process becomes easier.

【0083】その際、面発光レーザの発光領域7−6と
光ファイバ7−1のコア7−3が一致するようにアライ
メントをする。面発光レーザの大きさは約250μm角
であり、発光領域7−6は10μmから50μmであ
り、取り出し電極は100μm角内に配置でき、光ファ
イバ7−1の端面は通常125μmφであり、十分、光
ファイバ7−1の端面領域に張り付けることができる。
At this time, the alignment is performed so that the light emitting region 7-6 of the surface emitting laser and the core 7-3 of the optical fiber 7-1 coincide with each other. The size of the surface emitting laser is about 250 μm square, the light emitting area 7-6 is 10 μm to 50 μm, the extraction electrode can be arranged within 100 μm square, and the end face of the optical fiber 7-1 is usually 125 μm φ, which is sufficient. It can be attached to the end face region of the optical fiber 7-1.

【0084】さらに、光ファイバとしてコアが50〜1
200μmと大きいマルチモードファイバなどを用いる
場合には面発光レーザなどをマウントすることはさらに
容易になる。すなわち、光ファイバのコアが50〜12
00μmであれば、面発光レーザなどを容易にマウンド
できる。また、ITO等の透明電極がコートされるファ
イバの端面をあらかじめ加工して平坦ではない構造、例
えばコア領域をくぼんだ状態にしておくことにより、面
発光レーザのマウント及び接着を容易にし、かつ適切な
位置により容易にマウント可能とすることができる。
Further, the core of the optical fiber is 50-1.
When a multi-mode fiber as large as 200 μm is used, it becomes easier to mount a surface emitting laser or the like. That is, the core of the optical fiber is 50 to 12
If it is 00 μm, a surface emitting laser or the like can be easily mounted. In addition, the end face of the fiber coated with a transparent electrode such as ITO is processed in advance to be a non-flat structure, for example, the core region is depressed, so that mounting and bonding of the surface emitting laser are facilitated and appropriate. It can be easily mounted at a suitable position.

【0085】光ファイバ7-1の側面に付けた電極7-5
及び面発光レーザの裏面に付けた電極7-7の間に電流
を流すことによって面発光レーザを発光させて、光ファ
イバ7-1のコア7-3に光を出力させることができる。
このように光ファイバ7-1の先端に面発光レーザチッ
プ(基板)を張り付けるだけで容易に小型のモジュール
を作製することが可能である。
The electrode 7-5 attached to the side of the optical fiber 7-1
The surface emitting laser can emit light by flowing a current between the electrodes 7-7 attached to the back surface of the surface emitting laser, and light can be output to the core 7-3 of the optical fiber 7-1.
Thus, a small-sized module can be easily manufactured only by attaching the surface emitting laser chip (substrate) to the tip of the optical fiber 7-1.

【0086】さらに、面発光レーザアレイ、光ファイバ
アレイを用いることにより、アレイ化も可能である。こ
こでは、面発光レーザについてのみ説明したが、面型の
PDを光ファイバ7-1の先端に張り付けても、小型、
アレイ化のメリットがある。
Further, by using a surface emitting laser array and an optical fiber array, arraying is possible. Here, only the surface emitting laser has been described, but even if the surface type PD is attached to the tip of the optical fiber 7-1, it is small in size and size.
There is an advantage of arraying.

【0087】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態(実施例)に基づき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施形態(実施例)に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although specifically described based on the embodiment (example),
The present invention is not limited to the above-described embodiment (example), and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0088】[0088]

【発明の効果】本願において開示される発明によって得
られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
The effects obtained by the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0089】本発明によれば、光ファイバを対向させ
て、その間に光変調、電気光学効果を有する材料を挿入
する場合に、光ファイバの光軸を容易に一致させるの
で、小型化、アレイ化が容易にできる。
According to the present invention, when optical fibers are opposed to each other and a material having an optical modulation and electro-optic effect is inserted between the optical fibers, the optical axes of the optical fibers are easily made to coincide with each other. Can be easily done.

【0090】また、光ファイバの端面に光源・ディテク
タを容易に作製できる。また、光ファイバの端面及び側
面に透過率の高い透明な電極を形成した光デバイスが実
現できる。
Further, a light source / detector can be easily manufactured on the end face of the optical fiber. Further, an optical device in which transparent electrodes having high transmittance are formed on the end face and side face of the optical fiber can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による実施例1のファイバ型光素子の概
略構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a fiber optical device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すファイバ型光素子の作製方法を説明
するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the fiber-type optical device shown in FIG.

【図3】図1に示すファイバ型光素子の作製方法を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing the fiber-type optical device shown in FIG.

【図4】通信波長帯の透明電極の透過率示す透過スペク
ト図であり、(a)はアニール前の透過スペクトル、
(b)は350℃、150分アニールした40nmのI
TOの透過スペクトルを示す。
FIG. 4 is a transmission spectrum diagram showing a transmittance of a transparent electrode in a communication wavelength band, where (a) is a transmission spectrum before annealing,
(B) 40 nm I annealed at 350 ° C. for 150 minutes
3 shows a transmission spectrum of TO.

【図5】本実施例1のファイバ型光素子である光減衰器
の特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating characteristics of an optical attenuator that is a fiber-type optical element according to the first embodiment.

【図6】本発明による実施例2の光偏波制御素子の作製
工程を示す図である。
FIG. 6 is a view illustrating a process of manufacturing the optical polarization control element according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本実施例2の光偏波制御素子の作製工程を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a manufacturing process of the optical polarization control element according to the second embodiment.

【図8】本発明による実施例3のファイバ光素子の作製
工程を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of a fiber optical device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明による実施例3のファイバ光素子の作製
工程を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a manufacturing process of a fiber optical device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明による実施例4のファイバ型光素子の
要部の代表的な構造を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a typical structure of a main part of a fiber optical device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明による実施例5の光ファイバの先端に
面発光レーザ、面PDを張り付けた素子の構造を示す図
である。
FIG. 11 is a view showing the structure of an element in which a surface emitting laser and a surface PD are attached to the tip of an optical fiber according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1-1…光ファイバ心線(例えば、ガラスファイバ)、
1-2…光ファイバ、1-2A…保護膜(被覆層)、1-
3…ITO透明電極、1-4…ガラススプライスホル
ダ、1-5…マイクロガラスキャビラリ、1−5A…V
溝、1-5A…V溝、1-6…スプライスの蓋、1-7…
ファイバ押さえ用金属プレート、1-8…電気光学効果
あるいは光変調効果を有する材料、1-8A…ギャッ
プ、1-9…取り出し電極、1-10…絶縁フィルム、4
-1…ポリイミド配向膜、4-2…ラビングロール、4-
3…ラビング方向を示すマーカ、4-4…ネマチック液
晶、5-1…保護膜(被覆層)、5-2…光ファイバ心
線、5-3…絶縁性基板、5-3A…V溝、5-4…ポリ
イミド、5-5…溝、5-6…ダイシングソーのブレー
ド、5-7…ITO透明電極、5-8…液晶、5-9…取
り出し電極、6-1…ガラス光ファイバ、6-2…保護膜
(被覆層)、6-3…ITO透明電極、6-4…有機発光
層を含む層、6-5…背面電極、6-6…背面の取り出し
電極、6-7…発光状態、6-8…光ファイバのコア、7
-1…ガラスファイバ、7-2…ITO透明電極、7-3
…光ファイバのコア、7-4…保護膜(被覆層)、7-5
…光ファイバ側面からの取り出し電極、7-6…面発光
レーザの発光領域、7-7…面発光レーザの裏面の取り
出し電極、7-8…面発光レーザの基板、7-9…ハンダ
バンプあるいは導電性接着剤。
1-1: Optical fiber core wire (for example, glass fiber),
1-2: Optical fiber, 1-2A: Protective film (coating layer), 1-
3 ITO transparent electrode 1-4 Glass splice holder 1-5 Micro glass cavities 1-5A V
Groove, 1-5A ... V groove, 1-6 ... Splice lid, 1-7 ...
Metal plate for fiber holding, 1-8: Material having electro-optical effect or light modulation effect, 1-8A: Gap, 1-9: Extraction electrode, 1-10: Insulating film, 4
-1: polyimide alignment film, 4-2: rubbing roll, 4-
3: Marker indicating rubbing direction, 4-4: Nematic liquid crystal, 5-1: Protective film (coating layer), 5-2: Optical fiber core, 5-3: Insulating substrate, 5-3A: V groove, 5-4: polyimide, 5-5: groove, 5-6: dicing saw blade, 5-7: ITO transparent electrode, 5-8: liquid crystal, 5-9: extraction electrode, 6-1: glass optical fiber, 6-2: Protective film (coating layer), 6-3: ITO transparent electrode, 6-4: Layer containing organic light emitting layer, 6-5: Back electrode, 6-6: Back extraction electrode, 6-7 ... Light emitting state, 6-8: Optical fiber core, 7
-1: Glass fiber, 7-2: ITO transparent electrode, 7-3
... core of optical fiber, 7-4 ... protective film (coating layer), 7-5
... Electrode taken out from the side of optical fiber, 7-6 ... Emission area of surface emitting laser, 7-7 ... Electrode on the back surface of surface emitting laser, 7-8 ... Surface emitting laser substrate, 7-9 ... Solder bump or conductive Adhesive.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/065 G02F 1/065 1/13 505 1/13 505 Fターム(参考) 2H037 BA01 BA11 BA35 CA09 DA03 DA04 DA06 DA12 DA15 2H038 AA35 BA23 BA30 2H050 BB06W BB26W 2H079 AA02 AA12 BA01 BA02 BA03 CA04 CA05 CA07 CA08 DA07 DA08 EA09 EB12 EB17 GA07 KA11 2H088 EA45 EA47 FA08 FA18 GA02 GA03 GA04 GA10 HA01 HA05 HA10 JA04 MA16 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02F 1/065 G02F 1/065 1/13 505 1/13 505 F-term (Reference) 2H037 BA01 BA11 BA35 CA09 DA03 DA04 DA06 DA12 DA15 2H038 AA35 BA23 BA30 2H050 BB06W BB26W 2H079 AA02 AA12 BA01 BA02 BA03 CA04 CA05 CA07 CA08 DA07 DA08 EA09 EB12 EB17 GA07 KA11 2H088 EA45 EA47 FA08 FA18 GA02 GA03 GA04 GA10 HA04

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ファイバ形光素子において、ファイバ被
覆が100℃以上の耐熱性を持ち、透明電極が端面及び
側面に設けられた光ファイバから構成されることを特徴
とするファイバ型光素子。
1. A fiber type optical element, wherein the fiber coating has a heat resistance of 100 ° C. or more, and the transparent electrode comprises an optical fiber provided on an end face and a side face.
【請求項2】 前記透明電極が端面及び側面に設けられ
た一対の光ファイバを、その端面の間隔を開けて対向さ
せ、かつ両者の光軸が一致するように配置し、前記光フ
ァイバの端面間のギャップに、電気光学効果、光変調効
果を有する材料・素子を充填あるいは挿入し、その光の
強度、偏波を制御したり、波長を選択したりすることを
特徴する請求項1に記載のファイバ型光素子。
2. An end face of the optical fiber, wherein a pair of optical fibers having the transparent electrode provided on an end face and a side face face each other with an interval between the end faces, and are arranged such that their optical axes coincide with each other. 2. The gap between them is filled or inserted with a material or an element having an electro-optic effect and a light modulation effect to control the intensity and polarization of the light and to select the wavelength. Fiber type optical element.
【請求項3】 前記1本の光ファイバが基板に固定さ
れ、該光ファイバに垂直な溝を設け、該溝の壁面に透明
電極が設けられ、前記溝に電気光学効果・光変調効果を
有する材料・素子を充填あるいは挿入し、その光の強
度、偏波を制御したり、波長を選択したりすることを特
徴する請求項1に記載のファイバ型光素子。
3. The one optical fiber is fixed to a substrate, a vertical groove is provided in the optical fiber, a transparent electrode is provided on a wall surface of the groove, and the groove has an electro-optic effect and a light modulation effect. 2. The fiber type optical element according to claim 1, wherein a material or an element is filled or inserted to control the intensity and polarization of the light or to select a wavelength.
【請求項4】 前記電気光学効果、光変調効果を有する
材料が、ネマチック液晶、高分子分散型液晶、ポリマー
ネットワーク液晶、強誘電性液晶、コレステリックーネ
マチック相転移液晶、ダイナミックスキャッタリング液
晶のいずれか1つ、もしくはエレクトロクロミック材料
であり、前記電気光学効果、光変調効果を有する素子
が、半導体面型光変調器もしくは電気光学結晶面型光変
調器であることを特徴とする請求項2または請求項3に
記載のファイバ型光素子。
4. The material having the electro-optic effect and the light modulation effect is any one of a nematic liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal, a polymer network liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, a cholesteric-nematic phase transition liquid crystal, and a dynamic scattering liquid crystal. 3. An element which is one or an electrochromic material and has the electro-optic effect and the light modulation effect is a semiconductor surface light modulator or an electro-optic crystal surface light modulator. Item 4. A fiber type optical element according to item 3.
【請求項5】 前記光ファイバの端面の透明電極上にエ
レクトロルミネセンス素子、面発光レーザ、面型ディテ
クタのいずれか1つを有することを特徴とする請求項1
に記載のファイバ型光素子。
5. The apparatus according to claim 1, wherein one of an electroluminescence element, a surface emitting laser, and a surface detector is provided on the transparent electrode on the end face of the optical fiber.
2. The fiber-type optical element according to item 1.
【請求項6】 前記エレクトロルミネセンス素子は、有
機薄膜エレクトロルミネセンス、ZnS、ZnSeに発
光元素をドープした無機薄膜エレクトロルミネセンス、
ZnS蛍光体をバインダに混合した有機分散型エレクト
ロルミネセンス、超微粒子Si膜のいずれか1つを主と
するエレクトロルミネセンスからなることを特徴とする
請求項6に記載のファイバ型光素子。
6. The electroluminescence device according to claim 1, wherein the electroluminescence device is an organic thin film electroluminescence, an inorganic thin film electroluminescence obtained by doping ZnS or ZnSe with a light emitting element,
7. The fiber-type optical device according to claim 6, wherein the fiber-type optical device is made of one of an organic dispersion type electroluminescence obtained by mixing a ZnS phosphor in a binder and an electroluminescence mainly composed of an ultrafine Si film.
【請求項7】 前記透明電極は、インジウム錫酸化物
(ITO)、In23、SnO2、ZnOのうちいずれ
か1つからなることを特徴とする請求項1乃至請求項6
のうちいずれか1項に記載のファイバ型光素子。
7. The transparent electrode according to claim 1, wherein the transparent electrode is made of one of indium tin oxide (ITO), In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO.
The fiber type optical element according to any one of the above.
【請求項8】 前記光ファイバの被覆は、金属あるいは
ポリイミドであることを特徴とする請求項1乃至請求項
7のうちいずれか1項に記載のファイバ型光素子。
8. The fiber type optical element according to claim 1, wherein the coating of the optical fiber is made of metal or polyimide.
【請求項9】 ファイバ型光素子の作製方法において、
光ファイバの端面及び側面に、インジウム錫酸化物(I
TO)、In23、SnO2、ZnOのうちいずれか1
つの材料をスパッタリング又は蒸着することにより透明
電極を形成することを特徴とするファイバ型光素子の作
製方法。
9. A method for manufacturing a fiber-type optical device, comprising:
Indium tin oxide (I) is applied to the end face and side face of the optical fiber.
TO), any one of In 2 O 3 , SnO 2 , and ZnO
A method for manufacturing a fiber-type optical element, wherein a transparent electrode is formed by sputtering or evaporating two materials.
【請求項10】 前記透明電極が端面及び側面に形成さ
れた一対の光ファイバを、その端面の間隔を開けて対向
させ、かつ両者の光軸が一致するように配置し、前記光
ファイバの端面間のギャップに、電気光学効果、光変調
効果を有する材料・素子を充填あるいは挿入することを
特徴とする請求項9に記載のファイバ型光素子の作製方
法。
10. A pair of optical fibers each having the transparent electrode formed on an end face and a side face are opposed to each other with an interval between the end faces, and arranged so that their optical axes coincide with each other. The method according to claim 9, wherein a material or element having an electro-optic effect or a light modulation effect is filled or inserted into the gap between them.
【請求項11】 前記光ファイバを対向させ、光軸を一
致させて配置するための治具が、V溝、光ファイバ接続
用スプライス、フェルール及びスリーブからなる光コネ
クタ、マイクロキャビラリのいずれか1つからなること
を特徴とする請求項10に記載のファイバ型光素子の作
製方法。
11. A jig for arranging the optical fibers so as to face each other and align the optical axes is one of a V-groove, an optical fiber connecting splice, an optical connector comprising a ferrule and a sleeve, and a microcavity. The method for manufacturing a fiber-type optical device according to claim 10, comprising:
【請求項12】 前記光ファイバの端面及び側面に透明
電極を形成する方法が、スパッタリング法、蒸着法、塗
布法のいずれか1つであり、透明電極を形成する際の温
度あるいは熱処理温度が100℃〜400℃であること
を特徴とする請求項10に記載のファイバ型光素子の作
製方法。
12. A method for forming a transparent electrode on the end face and the side face of the optical fiber is any one of a sputtering method, a vapor deposition method, and a coating method, and a temperature at which the transparent electrode is formed or a heat treatment temperature is 100. The method for producing a fiber-type optical element according to claim 10, wherein the temperature is in the range of from 400C to 400C.
【請求項13】 1本の光ファイバを基板に固定し、該
光ファイバに垂直な溝を形成し、該溝の壁面に透明電極
を形成し、前記溝に電気光学効果・光変調効果を有する
材料・素子を充填あるいは挿入するファイバ型光素子の
作製方法であって、前記光ファイバが基板に固定する材
料が、ポリイミドであり、100℃〜400℃の温度で
ポリイミドを溶融・硬化させることを特徴とするファイ
バ型光素子の作製方法。
13. An optical fiber is fixed to a substrate, a groove perpendicular to the optical fiber is formed, a transparent electrode is formed on a wall surface of the groove, and the groove has an electro-optic effect and a light modulation effect. A method for producing a fiber-type optical element in which a material or an element is filled or inserted, wherein the material in which the optical fiber is fixed to the substrate is polyimide, and the polyimide is melted and cured at a temperature of 100 ° C to 400 ° C. A method for manufacturing a fiber-type optical element, which is a feature of the present invention.
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KR102173872B1 (en) * 2019-09-16 2020-11-04 계명대학교 산학협력단 Plastic optical fiber sensor based on an in-fiber hole

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