JP2003057482A - Method and device for manufacturing glass compound body - Google Patents

Method and device for manufacturing glass compound body

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JP2003057482A
JP2003057482A JP2001246776A JP2001246776A JP2003057482A JP 2003057482 A JP2003057482 A JP 2003057482A JP 2001246776 A JP2001246776 A JP 2001246776A JP 2001246776 A JP2001246776 A JP 2001246776A JP 2003057482 A JP2003057482 A JP 2003057482A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for easily join a glass compound body such as an optical waveguide type component. SOLUTION: Tips of two fibers such as optical fibers or rods are put close to each other and fused liquid of a joining material such as glass and resin is sampled by a fine amount in the space sandwiched between the tip parts; and the fusion liquid is applied to a specific position of the optical waveguide type component and cooled. For this method, a glass compound body manufacturing device equipped with a heater which controls the temperature of the tip parts of the fibers or rods is used. Consequently, glass to which thick-film formation technology by vapor-phase reaction cannot actually be applied can easily be joined with the optical waveguide type component.

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、ガラス製光導波路
型部品を作製する方法およびその装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a glass optical waveguide type component.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術光通信や光情報処理分野で
は、光ファイバや平面光波回路、レンズアレイ等のガラ
ス製光部品が重要な役割を負っている。これらは光を閉
じこめたり集光するための屈折率分布構造をガラス内部
に作り込んだ受動的機能の光部品であり、発光素子、光
増幅素子、光変調素子等の能動的機能の光部品間を結合
・分岐する役割を果たしている。
2. Description of the Related Art In the field of optical communication and optical information processing, glass optical components such as optical fibers, planar lightwave circuits, and lens arrays play an important role. These are optical components with passive functions that have a refractive index distribution structure for confining or condensing light inside the glass, and are used among optical components with active functions such as light-emitting elements, optical amplification elements, and light modulation elements. Plays the role of connecting and branching.

【0003】情報処理の高速化およびシステムの小型化
・経済化の要請から、これら能動的光部品を受動的光部
品を介して効率良く結合・集積化する技術が求められて
おり、光ファイバ型デバイスやハイブリッド平面光波回
路の研究が進められている。光部品間の接合は、お互い
の光軸を精密に一致させる必要があるので、製造プロセ
スにおける寸法制御・位置制御の容易性が経済性を左右
する。既に精密な寸法制御技術が確立しているシリカガ
ラス製光部品(光ファイバや平面光波回路) や多元半導
体製光部品間の接合・集積化は比較的容易に行なわれ
る。
Due to the demand for high-speed information processing and system miniaturization / economy, a technique for efficiently coupling / integrating these active optical components via passive optical components is required. Research on devices and hybrid planar lightwave circuits is underway. Since it is necessary to precisely match the optical axes of the optical components to each other, the ease of dimensional control and position control in the manufacturing process affects economic efficiency. It is relatively easy to bond and integrate optical components made of silica glass (optical fibers or planar lightwave circuits) and optical components made of multiple semiconductors, for which precise dimension control technology has already been established.

【0004】一方、従来の光部品では得られ難かった能
動的光機能性を、新規なガラス材料で実現しようとする
提案が種々なされている。Bi23 系ガラスやカルコ
ゲナイド系ガラスが非線形光学効果を利用した超高速光
スイッチ特性を有すること、フッ化物ガラスをホストに
した光ファイバアンプが利得平坦性を有すること、テル
ライトガラスやBi23系ガラスをホストにした光ファ
イバアンプが超広帯域利得を有すること、ポーリング処
理したテルライトガラスが第二次高調波を発生させるこ
と、等がその例である。
On the other hand, various proposals have been made to realize active optical functionality, which has been difficult to obtain with conventional optical components, with a novel glass material. Bi 2 O 3 based glass and chalcogenide based glass have ultra-high-speed optical switching characteristics utilizing nonlinear optical effects, optical fiber amplifiers using fluoride glass as a host have gain flatness, tellurite glass and Bi 2 O 2 Examples are that an optical fiber amplifier using O 3 -based glass as a host has an ultra-wide band gain, and that poling-processed tellurite glass generates a second harmonic.

【0005】ここで述べた様なガラスは、気相反応で合
成できるシリカガラスとは異なり、古典的な熔融プロセ
ス(原料粉体をるつぼに入れ、熔融撹拌した後、鋳型に
流し込む) で合成される(以下、これらのガラスを「非
シリカガラス」と総称する。)。非シリカガラスにおい
ては高速で経済的な厚膜形成技術がまだ確立していない
ので、平面光波回路を作製するのは困難であり、光導波
路を作り込むのは光ファイバ化が最も現実的な手段であ
る。
Unlike the silica glass which can be synthesized by the gas phase reaction, the glass as described here is synthesized by a classical melting process (the raw material powder is put in a crucible, melted and stirred, and then poured into a mold). (Hereinafter, these glasses are collectively referred to as "non-silica glass"). For non-silica glass, it is difficult to fabricate a planar lightwave circuit because a high-speed and economical thick-film formation technology has not yet been established, and optical fiber is the most realistic means of incorporating an optical waveguide. Is.

【0006】よって、上に述べた非シリカガラス製光部
品を従来のシリカガラス製光部品に対して結合したり集
積化を進めるためには、光ファイバの形か、導波構造を
有しない微小なバルク型チップの形を取ることになる。
Therefore, in order to combine the above-mentioned non-silica glass optical component with the conventional silica glass optical component or to proceed with integration, it is necessary to form an optical fiber or to form a microstructure that does not have a waveguide structure. Will take the form of a simple bulk type chip.

【0007】微小チップの場合、ミリ〜サブミリの大き
さのガラス片に加工し、必要に応じて光学研磨すること
になる。光ファイバの場合、導波構造を有する様に屈折
率の異なる二種類のガラスを熔融して、それらを同心円
状に配置した棒状プリフォームを精度良く作製し線引加
工することになる。そもそも、非シリカガラスはシリカ
ガラスに比べ、熱加工時の結晶析出に対する安定性が劣
るので、精密な温度・時間管理が必要である。
In the case of a minute chip, it is processed into a glass piece having a size of millimeter to submillimeter and optically polished if necessary. In the case of an optical fiber, two types of glass having different refractive indexes so as to have a waveguide structure are melted, and a rod-shaped preform in which they are concentrically arranged is manufactured with high precision and subjected to drawing processing. In the first place, non-silica glass is inferior in stability to crystal precipitation during thermal processing as compared with silica glass, so precise temperature / time control is required.

【0008】このように、厚膜形成技術を現実的に適用
できないガラス組成からなる光部品を、他の光導波路型
部品に対して結合したり集積化するには、結合以前の製
造の段階での困難が伴う。
As described above, in order to couple or integrate an optical component made of a glass composition to which the thick film forming technique cannot be practically applied to another optical waveguide type component, at a manufacturing stage before the coupling. With difficulty.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、気相
反応による厚膜形成技術を現実的に適用できないガラス
を、光導波路型部品と容易に接合せしめる方法およびそ
のような光部品を製作する装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for easily bonding a glass, which is not practically applicable to a thick film forming technique by a gas phase reaction, to an optical waveguide type component, and to manufacture such an optical component. To provide a device for doing so.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かかる課題は、接合材料
の融液を微小量採取し、その融液を光導波路型部品の所
定の位置に接着して後、冷却することで達成される。こ
のためには、下記の2つの条件が満たされる必要があ
る。1. 光導波路型部品との接合点近傍の空間に必要十
分な量の接合材料の融液を採取し、その空間に充填でき
る仕組みを有する。2. 接合材料の融液は採取から接着
までの期間において、流動性を持つような温度に保たれ
る必要がある。少なくとも光導波路型部品の接合点近傍
と接合材料の融液はその様な温度に熱せられる環境にあ
る。
This problem can be achieved by collecting a minute amount of the melt of the bonding material, adhering the melt to a predetermined position of the optical waveguide type component, and then cooling it. For this purpose, the following two conditions must be met. 1. It has a mechanism to collect a necessary and sufficient amount of the melt of the bonding material in the space near the junction with the optical waveguide type component and fill the space. 2. The melt of the bonding material must be kept at a temperature at which it has fluidity during the period from collection to bonding. At least the vicinity of the joining point of the optical waveguide type component and the melt of the joining material are in an environment where they can be heated to such a temperature.

【0011】すなわち、本発明は、2本の光ファイバの
先端を近づけて配置する第1工程と、その先端部分に挟
まれた空間に接合材料の液滴の一部を絡め取る第2工程
からなり、第1工程において、2本の該光ファイバ間の
最短距離を構成する線分の両端のうち少なくとも片方が
該光ファイバの側面上に位置する様に配置され、第2工
程において、接合材料の液滴は加熱された融液であり、
第2工程の後、絡め取った該接合材料の融液が固化する
前に2本の該光ファイバの相対位置を変化させて、2本
の該光ファイバの先端に挟まれた空間に該接合材料の融
液を保持させる第3工程と、その後、該接合材料の融液
を冷却する第4工程を有することを特徴とする2本の光
ファイバを接合材料で結合した光導波路型部品からなる
ガラス複合体作製方法である。
That is, the present invention comprises a first step of arranging the ends of two optical fibers close to each other, and a second step of entwining a part of the droplets of the bonding material in the space sandwiched between the ends. In the first step, at least one of both ends of the line segment forming the shortest distance between the two optical fibers is arranged so as to be located on the side surface of the optical fiber. Droplets are heated melts,
After the second step, the relative position of the two optical fibers is changed before the entwined melt of the bonding material is solidified, and the bonding is performed in the space sandwiched between the tips of the two optical fibers. An optical waveguide type component in which two optical fibers are joined by a joining material, which has a third step of holding a melt of the material and a fourth step of cooling the melt of the joining material thereafter. It is a method for producing a glass composite.

【0012】また、本発明は、2本のファイバまたは棒
の先端を近づけて配置する第1工程と、その先端部分に
挟まれた空間に接合材料の液滴の一部を絡め取る第2工
程からなり、第1工程において、2本の該ファイバまた
は棒の最短距離を構成する線分の両端のうち少なくとも
片方が該ファイバまたは棒の側面上に位置する様に配置
され、第2程において、接合材料の液滴は加熱された接
合材料の融液であり、第2工程の後、絡め取った該接合
材料の融液が固化する前に、2本の該ファイバまたは棒
の相対位置を変化させて、2本の該ファイバまたは棒の
先端に挟まれた空間に該接合材料の融液を保持させる第
3工程と、その後、2つの光導波路に挟まれた空間に該
接合材料の融液を接触させて導入する第4工程と、その
後、該空間内の該接合材料の融液を冷却する第5工程を
有することを特徴とする2つの光導波路に挟まれた空間
を接合材料で結合した光導波路型部品からなるガラス複
合体作製方法である。
Further, according to the present invention, the first step of arranging the tips of two fibers or rods close to each other and the second step of entwining a part of the droplets of the bonding material in the space sandwiched by the tip portions. In the first step, at least one of both ends of the line segment that constitutes the shortest distance between the two fibers or rods is arranged so as to be located on the side surface of the fiber or rod, and in the second step, The droplet of the bonding material is a heated melt of the bonding material, and the relative position of the two fibers or rods is changed after the second step and before the melted melt of the bonding material is solidified. Then, the third step of holding the melt of the bonding material in the space sandwiched between the ends of the two fibers or rods, and then the melt of the bonding material in the space sandwiched between the two optical waveguides. And the fourth step of introducing by contacting The melt if the material is a fifth step two glass composite manufacturing method comprising the space between the optical waveguide from the optical waveguide device coupled with bonding material characterized by having a cooling.

【0013】また、本発明は、第3工程において、絡め
取った該融液を加熱することを特徴とする上記のガラス
複合体作製方法である。また、本発明は、第4工程にお
いて、該光導波路に挟まれた空間近傍を加熱することを
特徴とする上記のガラス複合体作製方法である。
The present invention is also the above-described method for producing a glass composite, characterized in that the entwined melt is heated in the third step. Further, the present invention is the above-mentioned glass composite body manufacturing method, characterized in that in the fourth step, the vicinity of the space sandwiched by the optical waveguides is heated.

【0014】さらに、本発明は、1本のファイバまたは
棒を保持し、その位置を変化させることのできる駆動装
置2台を備え、それぞれに保持されたファイバまたは棒
は、その先端部分において最も近接する様に配置され、
ファイバまたは棒の先端部分の温度を制御する加熱器を
備えたガラス複合体作製装置において、該加熱器は接合
材料の融液の液滴を安定に保持する機構を有し、該駆動
装置は、2本のファイバまたは棒の位置を、両者間の最
短距離を構成する線分の両端のうち少なくとも片方が棒
の側面上にある配置から、両端のどちらもが棒の側面上
に無い配置に変化させることができ、また、該ファイバ
または棒の先端部分を該液滴に接触させる機構を有する
ことを特徴とするガラス複合体作製装置である。
Further, the present invention is provided with two driving devices capable of holding one fiber or rod and changing the position thereof, and the fibers or rods held by each of them are closest to each other at the tip portion thereof. Is arranged so that
In a glass composite manufacturing apparatus provided with a heater for controlling the temperature of the tip portion of a fiber or a rod, the heater has a mechanism for stably holding a droplet of a melt of a bonding material, and the driving device includes Change the position of two fibers or rods from the placement where at least one of the ends of the line segment that forms the shortest distance between them is on the side of the rod, to the placement where neither of the ends is on the side of the rod. And a mechanism for bringing the tip of the fiber or rod into contact with the droplet.

【0015】また、本発明は、該ファイバまたは棒がガ
ラス製の光ファイバで構成されていることを特徴とす
る、上記のガラス複合体作製装置である。また、本発明
は、該駆動装置が、該ファイバまたは棒の先端部分に絡
め取った融液を、2つの光導波路に挟まれた空間に導入
する機構を有することを特徴とする、上記のガラス複合
体作製装置である。また、本発明は、該加熱装置が、通
電することで発熱する抵抗体であって、その一部に水平
面を有することを特徴とする上記のガラス複合体作製装
置である。
Further, the present invention is the above-mentioned glass composite manufacturing apparatus, wherein the fiber or rod is composed of an optical fiber made of glass. Further, the present invention is characterized in that the driving device has a mechanism for introducing the melt entangled with the tip portion of the fiber or rod into a space sandwiched between two optical waveguides. It is a composite body manufacturing apparatus. Further, the present invention is the above-mentioned glass composite body manufacturing apparatus, wherein the heating device is a resistor that generates heat when energized, and has a horizontal surface in a part thereof.

【0016】また、本発明は、該加熱装置が、ファイバ
またはガラス棒を保持しその位置を変化することのでき
る駆動装置と、該ファイバまたは棒もしくは該液滴に吸
収されて発熱するような加熱光線を発する光源と、該光
源からの加熱光線を該ファイバまたは棒の先端に導く光
学部品から成ることを特徴とする、上記のガラス複合体
作製装置である。また、本発明は、該加熱装置と該ファ
イバまたは棒の先端部分との相対位置を変化させる機構
を有することを特徴とする、上記のガラス複合体作製装
置である。
In the present invention, the heating device holds a fiber or a glass rod and can change its position, and a heating device for absorbing heat by being absorbed by the fiber or the rod or the droplet. The above-mentioned glass composite manufacturing apparatus is characterized by comprising a light source that emits a light beam and an optical component that guides the heating light beam from the light source to the tip of the fiber or rod. Further, the present invention is the above-described glass composite body manufacturing apparatus, which has a mechanism for changing the relative position of the heating device and the tip portion of the fiber or rod.

【0017】なお、接合材料の融液が流動性をもつよう
な温度において、光導波路型部品は安定に存在する必要
がある。すなわち、軟化変形しないこと、接合材料の融
液に対して化学反応を起こさないこと、熱衝撃による破
損をおこさない等である。この条件を満たす限り、接合
材料は非シリカガラスに限定されず、加熱により流動性
を有するようになる高分子や樹脂でもよい。また、光導
波路型部品の組成もシリカガラスに限定されず、非シリ
カガラス製であっても良い。以下の説明では結合用材料
としてガラスを用いる場合を記述するが、上記の高分子
や樹脂に置き換えても、発明の効果は変わらない。
The optical waveguide type component must exist stably at a temperature at which the melt of the bonding material has fluidity. That is, it does not soften and deform, does not cause a chemical reaction with the melt of the bonding material, and does not cause damage due to thermal shock. As long as this condition is satisfied, the bonding material is not limited to the non-silica glass, but may be a polymer or resin that becomes fluid when heated. The composition of the optical waveguide component is not limited to silica glass, and may be non-silica glass. In the following description, the case where glass is used as the binding material is described, but the effect of the invention does not change even if the above-mentioned polymer or resin is substituted.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】光導波路において、光を閉じ込め
るコアの大きさは直径数μm程度であり、例えば1mm
の区間に占める体積を考えると、コアを包み込むクラッ
ド部分の直径を10 倍とした場合に約7×10-3mm3
となる。この程度の微小量のガラス融液を取り扱う技術
が必要となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an optical waveguide, the size of a core for confining light is about several μm in diameter, for example, 1 mm.
Considering the volume occupied in the section, when the diameter of the clad part that wraps the core is 10 times, it is about 7 × 10 -3 mm 3
Becomes A technique for handling such a minute amount of glass melt is required.

【0019】これは、シリカガラス製光ファイバないし
それと同等の大きさのファイバまたは棒を2本用意し、
これらのファイバまたは棒の先端部分を近づけて配置
し、ファイバまたは棒の先端近傍に囲まれた空間にガラ
ス融液を絡め取ることで実現できる。この時、ガラス融
液が満たされる空間には、後で説明する様にファイバま
たは棒の側面が接していることが必要である。
This is to prepare two optical fibers made of silica glass or two fibers or rods of the same size as the optical fibers.
It can be realized by arranging the tip portions of these fibers or rods close to each other and entwining the glass melt in the space surrounded by the tip portions of the fibers or rods. At this time, it is necessary that the side surface of the fiber or rod is in contact with the space filled with the glass melt as described later.

【0020】図1にその1例を示す。水平に置かれた表
面が平らな加熱器4上にガラス融液3が表面張力により
保持されている。ガラス融液3は、加熱器4上に平らな
部分が存在するので、表面張力の働きからその液滴の形
状を半球状に保って安定に保持されている。まず、第1
工程として、その上方に2本の光ファイバ1,光ファイ
バ2を配置する。図2(1) に示す様に、光ファイバ1,
光ファイバ2は、その先端付近で最も近接する様に先端
を近づけて配置される。
FIG. 1 shows an example thereof. The glass melt 3 is held by surface tension on a heater 4 placed horizontally and having a flat surface. Since the glass melt 3 has a flat portion on the heater 4, the shape of the droplet is kept hemispherical due to the effect of the surface tension, and is held stably. First, the first
As a process, two optical fibers 1 and 2 are arranged above it. As shown in FIG. 2 (1), the optical fiber 1,
The optical fibers 2 are arranged with their tips close to each other so that they are closest to each other near their tips.

【0021】次に、第2工程として、図2(2) に示す
様に、この先端近傍にガラス液滴を接触させ、図2(3)
に示す様に、融液を絡め取る。具体的には、図2(2)
の矢印A1の方向に加熱器4およびガラス融液3を移動
させてファイバ先端に接触させ、ただちに元の位置に戻
す。すると、ファイバ先端に挟まれた空間にガラス融液
3が残る。この方法によれば、図1 に示した配置や融
液の温度に再現性を持たせれば、絡め取られる融液の量
も再現性良く一定になる。
Next, as a second step, as shown in FIG. 2 (2), a glass droplet is brought into contact with the vicinity of this tip, and the glass droplet shown in FIG.
Twist the melt as shown in. Specifically, Fig. 2 (2)
The heater 4 and the glass melt 3 are moved in the direction of arrow A1 to contact the tip of the fiber and immediately return to the original position. Then, the glass melt 3 remains in the space sandwiched between the fiber tips. According to this method, if the arrangement shown in FIG. 1 and the temperature of the melt are reproducible, the amount of the melt entangled becomes constant with good reproducibility.

【0022】以上述べた方法では、ガラス融液が満たさ
れる空間には光ファイバの側面が接していることが必要
である。言い替えると、2本の光ファイバ間の最短距離
を構成する線分を考えた場合、その線分の両端の内の少
なくとも片方は光ファイバ側面上にあることが必要であ
る。これを図3を使って説明する。この図において、2
本の光ファイバの最短距離を構成する線分は点線で示し
てある。
In the method described above, it is necessary that the side surface of the optical fiber is in contact with the space filled with the glass melt. In other words, considering a line segment that constitutes the shortest distance between two optical fibers, at least one of both ends of the line segment needs to be on the side surface of the optical fiber. This will be described with reference to FIG. In this figure, 2
The line segment that constitutes the shortest distance of the optical fiber of the book is shown by a dotted line.

【0023】(1) の場合、ガラス融液にファイバ先端
部を接触させても、ガラス融液の表面張力が働いてその
表面積が最小になる様に振舞うので、ファイバ間の距離
が長い場合には、ガラス融液が両端に分離することが起
こり得る。(2) の様に、点線の片方がファイバ側面上
に有る場合には、ガラス融液はファイバ切断面の面積よ
りも広い面積を濡らすことになり、より大きな体積のガ
ラス融液を保持できる。(3)または(4) の様に、点線
の両端がファイバ側面上に有る場合には、さらに大きな
体積のガラス融液を保持でき、さらにファイバ先端間の
距離を調整することによって、保持するガラス融液の体
積を調整することができる。
In the case of (1), even if the tip of the fiber is brought into contact with the glass melt, the surface tension of the glass melt acts so that the surface area thereof is minimized. It is possible that the glass melt separates at both ends. When one of the dotted lines is on the side surface of the fiber as in (2), the glass melt wets an area larger than the area of the fiber cut surface, and can hold a larger volume of glass melt. When both ends of the dotted line are on the side surface of the fiber as in (3) or (4), a larger volume of glass melt can be held, and the glass to be held can be held by adjusting the distance between the fiber tips. The volume of the melt can be adjusted.

【0024】(1)〜(4)の例では、2本のファイバは同
一平面上に配置されていたが、これに制約されることは
無く、(5) の様な、ねじれの位置にファイバが配置さ
れていても、2本の光ファイバの最短距離を構成する線
分の端点が光ファイバ側面上にあれば、融液を安定に保
持することができる。なお、2本の光ファイバが接して
いる場合においても、その接点がファイバ側面上にあれ
ば、上記の効果を得ることができる。
In the examples of (1) to (4), the two fibers were arranged on the same plane, but there is no limitation to this, and the fiber is placed at the twisted position as in (5). Even if is arranged, the melt can be stably held as long as the end points of the line segments forming the shortest distance between the two optical fibers are on the side surface of the optical fiber. Even when two optical fibers are in contact with each other, the above effect can be obtained if the contact is on the side surface of the fiber.

【0025】次に、第3工程として、図2(3) の段階
で、ガラス融液が冷えて流動性が失われる前に矢印B
1,B2,B3方向に光ファイバを動かして図2(4)
の配置に固定し、その後、第4工程として、ガラス融液
を冷却固化すれば、光導路型部品である光ファイバと固
化したガラスが光学的に結合された光部品として用いる
ことができる。
Next, as a third step, at the stage of FIG. 2C, the arrow B is drawn before the glass melt is cooled and loses its fluidity.
Move the optical fiber in the 1, B2 and B3 directions, and
When the glass melt is cooled and solidified in the fourth step, the optical fiber as the optical path type component and the solidified glass can be used as an optical component optically coupled.

【0026】ここで、加熱器4はガラス融液3と光ファ
イバ1,2の先端部分のみを加熱する機能を有しておれ
ば何でも良く、例えば通電することで発熱する抵抗体で
も良い。また、ガラス加熱器4と融液3との化学反応等
を避けるために、加熱器の外壁がガラス融液に対して不
活性な白金等の物質にしておくことが必要な場合もあ
る。
Here, the heater 4 may have any function as long as it has a function of heating only the glass melt 3 and the tip portions of the optical fibers 1 and 2, and may be, for example, a resistor which generates heat when energized. Further, in order to avoid a chemical reaction between the glass heater 4 and the melt 3, it may be necessary to make the outer wall of the heater a substance such as platinum which is inactive to the glass melt.

【0027】また、図4(2) に示す様に、加熱器4の
表面積をガラス融液3 に比較して大きなものにしてお
き、光ファイバ先端にガラス融液を絡め取った後、加熱
器4を矢印A2の方向に移動させて、光ファイバ先端と
ガラス融液を離した図4(3)の様な配置を取らせること
も有効である。この方法によれば、ファイバ先端に絡め
取られたガラス融液が加熱器4の上方に配置され、効率
的に加熱されるので、その後のファイバを動かす工程で
冷却によるガラス固化を防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 4 (2), the surface area of the heater 4 is made larger than that of the glass melt 3, the glass melt is entangled with the tip of the optical fiber, and the heater is then heated. It is also effective to move 4 in the direction of arrow A2 so that the tip of the optical fiber and the glass melt are separated as shown in FIG. 4 (3). According to this method, the glass melt entangled at the tip of the fiber is arranged above the heater 4 and is efficiently heated. Therefore, it is possible to prevent vitrification due to cooling in the subsequent step of moving the fiber. .

【0028】また、加熱器4を用いる代わりに、光を照
射して熱を発生させても良い。図5に示す様に、前の例
と同様に配置された光ファイバ1,光ファイバ2の上方
に、ガラス棒5を配置し、その先端に加熱光線7が集光
される様に集光レンズ6を配置する。加熱光線7は、最
も一般的には炭酸ガスレーザが用いられるが、ガラス棒
5に吸収されて発熱するような波長であれば他のもので
もよい。
Instead of using the heater 4, heat may be generated by irradiating light. As shown in FIG. 5, a glass rod 5 is arranged above the optical fiber 1 and the optical fiber 2 arranged in the same manner as in the previous example, and the condensing lens is arranged so that the heating light beam 7 is condensed at the tip thereof. Place 6 The heating beam 7 is most commonly a carbon dioxide gas laser, but may be any other beam as long as it has a wavelength that is absorbed by the glass rod 5 to generate heat.

【0029】この様な配置において、加熱光線7によっ
てガラス棒5の先端を加熱すると、発熱により先端が融
解する。加熱光線7のエネルギーを調整すれば、ガラス
融液3の液滴の大きさを一定範囲内に制限することがで
きる。この時、ガラス棒5が存在するために、ガラス融
液3の液滴は自身に掛かる重力に反して空中に安定に保
持される。
In this arrangement, when the tip of the glass rod 5 is heated by the heating light beam 7, the tip is melted by the heat generation. By adjusting the energy of the heating light beam 7, the size of the droplet of the glass melt 3 can be limited within a certain range. At this time, since the glass rod 5 exists, the droplet of the glass melt 3 is stably held in the air against the gravity applied to itself.

【0030】この場合、必要に応じて光ファイバ先端部
を加熱するために、図6に示す様に加熱器4を光ファイ
バ1,光ファイバ2の下に配置したり、図7(1)に示
す様に光ファイバが発熱する様に加熱光線9を照射して
も良い。この様な、ファイバ先端部を加熱する装置は、
ガラス融液の流動性を保つ必要が無くなった時点で、加
熱を停止してガラス融液を冷却固化する。これは、加熱
器ないし加熱光源に対する通電を停止したり、加熱器な
いし加熱光線を、加熱する領域から引き離すように移動
させたりすることで実現される。
In this case, in order to heat the tip of the optical fiber as needed, a heater 4 is arranged below the optical fiber 1 and the optical fiber 2 as shown in FIG. 6, or as shown in FIG. As shown, the heating light beam 9 may be irradiated so that the optical fiber generates heat. Such a device for heating the fiber tip is
When it becomes unnecessary to maintain the fluidity of the glass melt, heating is stopped and the glass melt is cooled and solidified. This is achieved by stopping the power supply to the heater or the heating light source, or moving the heater or the heating light beam so as to separate it from the area to be heated.

【0031】図8に装置構成の一例を示す。2台のファ
イバ固定器11,ファイバ固定器12を、それらに固定
された光ファイバ1,光ファイバ2の先端が近接して配
置される様に配置される。加熱器4は、光ファイバ1,
光ファイバ2の先端部分が配置される空間の下部に配置
され、加熱器4の一部にはガラス融液3を安定に保持で
きる部位を有する。
FIG. 8 shows an example of the device configuration. The two fiber fixtures 11 and 12 are arranged so that the tips of the optical fibers 1 and 2 fixed to them are arranged close to each other. The heater 4 includes an optical fiber 1,
It is arranged in the lower part of the space where the tip portion of the optical fiber 2 is arranged, and a part of the heater 4 has a portion capable of stably holding the glass melt 3.

【0032】加熱器4は、光ファイバ1,光ファイバ2
の軸方向に対して垂直な方向(図中矢印A2)に移動で
きる機構を有し、それにより、光ファイバ先端直下にガ
ラス融液を配置したり、ガラス融液を遠ざけて加熱器を
配置することができる。また、加熱器4は上下に(図中
矢印A1)移動することができ、それにより、ガラス融
液3と光ファイバ1,光ファイバ2との位置調整や、フ
ァイバ先端部分へのガラス融液の接触動作、光ファイバ
1,光ファイバ2に絡め取られたガラス融液を保温する
ための温度調節が可能である。
The heater 4 comprises an optical fiber 1 and an optical fiber 2
It has a mechanism that can move in a direction (arrow A2 in the figure) perpendicular to the axial direction of the glass melt, so that the glass melt can be arranged immediately below the tip of the optical fiber or the heater can be arranged away from the glass melt. be able to. Further, the heater 4 can be moved up and down (arrow A1 in the figure), whereby the position of the glass melt 3 and the optical fiber 1 and the optical fiber 2 is adjusted, and the glass melt to the fiber tip portion is moved. The contact operation and the temperature adjustment for keeping the temperature of the glass melt entangled in the optical fibers 1 and 2 are possible.

【0033】ファイバ固定器11,ファイバ固定器12
は光ファイバの軸方向(図中矢印B1,B3)、および
軸に対して垂直な方向(図中矢印B2)に移動できる機
構を有し、それによりガラス融液を絡め取り、ファイバ
先端間の空間にガラス融液を保持する動作を行うことが
できる。
Fiber fixing device 11 and fiber fixing device 12
Has a mechanism capable of moving in the axial direction of the optical fiber (arrows B1 and B3 in the figure) and in the direction perpendicular to the axis (arrow B2 in the figure), whereby the glass melt is entangled and between the fiber tips. The operation of holding the glass melt in the space can be performed.

【0034】図9に装置構成の別の一例を示す。前の例
の加熱器4の代わりに、加熱光源17、集光レンズ6を
配置する。前の例のガラス融液3の代わりに、ガラス棒
固定器15に保持されたガラス棒5を光ファイバ1,光
ファイバ2の先端部上方に配置し、加熱光源17から発
せられる加熱光線7によって注入されるエネルギーによ
りガラス棒5の先端を熔融して融液を得る。この時融液
はガラス棒5に付着して安定に保持される。光ファイバ
1,光ファイバ2の先端部を加熱するために、加熱光線
7を利用しても良いし、別の加熱光源を配置して光ファ
イバ先端部分に集光させても良い。また、図6に示す様
に、光ファイバの先端部分の下方に加熱器を配しても良
い。
FIG. 9 shows another example of the apparatus configuration. Instead of the heater 4 of the previous example, the heating light source 17 and the condenser lens 6 are arranged. Instead of the glass melt 3 of the previous example, the glass rod 5 held by the glass rod fixing device 15 is arranged above the tips of the optical fibers 1 and 2, and the heating light beam 7 emitted from the heating light source 17 is used. The tip of the glass rod 5 is melted by the injected energy to obtain a melt. At this time, the melt adheres to the glass rod 5 and is held stably. The heating light beam 7 may be used to heat the tip portions of the optical fibers 1 and 2, or another heating light source may be arranged and focused on the tip portions of the optical fibers. Further, as shown in FIG. 6, a heater may be arranged below the tip of the optical fiber.

【0035】これまでの説明では、2本の光ファイバの
先端部分にガラス融液を絡め取り、その後変形させるこ
とで、光ファイバとガラスが接合された光部品を作製す
る方法とその作製装置について述べたが、絡め取った微
小量のガラス融液を、別の光部品に導入することよって
も、目的を達成することができる。
In the above description, a method and a manufacturing apparatus for manufacturing an optical component in which the optical fiber and the glass are joined by entwining the glass melt with the tips of the two optical fibers and then deforming the glass melt. As mentioned above, the object can be achieved also by introducing the entangled minute amount of glass melt into another optical component.

【0036】この場合の別の光部品とは、ガラス融液を
導入すべき空間と、その空間に光を導く光導波路から構
成されたものである。この一例として、図10左上に示
すような、空隙13を一部に有する平面光導波路10を
考える。この平面光導波路10の内部には、屈折率を増
加させた光導波路14が設けられ空隙13の壁面に接続
されている。この空隙13の入口に、前述の方法で絡め
取ったガラス融液3を付着させると、毛細管現象によ
り、ガラス融液3は空隙13の内部に導入され、ガラス
融液3と光導波路14との光学的接続を得ることができ
る。
The other optical component in this case is composed of a space into which the glass melt should be introduced and an optical waveguide for guiding light into the space. As an example of this, consider a planar optical waveguide 10 partially having a void 13 as shown in the upper left of FIG. An optical waveguide 14 having an increased refractive index is provided inside the planar optical waveguide 10 and connected to the wall surface of the void 13. When the glass melt 3 entwined by the above-described method is attached to the entrance of the void 13, the glass melt 3 is introduced into the void 13 by a capillary phenomenon, and the glass melt 3 and the optical waveguide 14 are separated from each other. An optical connection can be obtained.

【0037】図11に配置例を示す。第1工程として、
2本のファイバ21,光ファイバ22の先端部分を接近
させて配置し、その上部にガラス棒5を配してその先端
を集光レンズ6で集光した加熱光線7を照射すること
で、ガラス融液3を得る。次に、第2工程として、ガラ
ス融液3をファイバ21,光ファイバ22の先端部分に
接触させ、微小量のガラス融液を絡め取る(図12
(1))。
FIG. 11 shows an arrangement example. As the first step,
By arranging the tip portions of the two fibers 21 and the optical fiber 22 close to each other, arranging the glass rod 5 on the upper portion, and irradiating the heating light beam 7 whose tip is condensed by the condenser lens 6, A melt 3 is obtained. Next, as a second step, the glass melt 3 is brought into contact with the tip portions of the fibers 21 and the optical fibers 22 to entangle a minute amount of glass melt (FIG. 12).
(1)).

【0038】さらに、第3工程として、絡め取ったガラ
ス融液がその流動性を失わない様に、別に用意した集光
レンズ8を通して加熱光線9をファイバ先端部に照射し
ておき(図12(2))、2本のファイバを左右に移動させ
て(図中矢印B1,B2)、絡め取ったガラス融液をフ
ァイバ先端部分に保持する(図12(3))。
Further, as a third step, the tip of the fiber is irradiated with a heating light beam 9 through a separately prepared condenser lens 8 so that the glass melt melted up does not lose its fluidity (see FIG. 12 ( 2)) The two fibers are moved to the left and right (arrows B1 and B2 in the figure) to hold the entwined glass melt at the tip of the fiber (FIG. 12 (3)).

【0039】次に、第4工程として、保持したガラス融
液を空隙13の入口付近に付着させ(図12(4))、ファ
イバを引き離す(図12(5))。付着したガラス融液は毛
細管現象により空隙13内部に導入される。その後、第
5工程として、ガラス融液を冷却固化する。
Next, as a fourth step, the held glass melt is attached near the entrance of the void 13 (FIG. 12 (4)), and the fibers are separated (FIG. 12 (5)). The adhered glass melt is introduced into the void 13 by the capillary phenomenon. Then, as a fifth step, the glass melt is cooled and solidified.

【0040】2本のファイバでガラス融液を絡め取るこ
と無しに、直接ガラス融液3を空隙13に付着させた場
合には、図14に示した様な不都合を生じる。すなわ
ち、ガラス棒5の先端に加熱光線7から注入されるエネ
ルギーが大きいと、ガラス棒5の先端が重力の影響を受
けて曲がり、ガラス融液3の位置を制御することが困難
になる。
If the glass melt 3 is directly adhered to the gap 13 without entwining the glass melt with two fibers, the inconvenience as shown in FIG. 14 occurs. That is, when the energy injected from the heating light beam 7 into the tip of the glass rod 5 is large, the tip of the glass rod 5 bends under the influence of gravity, and it becomes difficult to control the position of the glass melt 3.

【0041】また、ガラス棒5がガラス融液3に変化す
る量が多くなるので、空隙13の入口を塞いでしまい、
毛細管現象により押し出される空気の逃げ場が無くなっ
て、ガラス融液が空隙内部に入らなくなる。これらを避
けるためにガラス棒5の先端に加熱光線7から注入され
るエネルギーを小さくすると、ガラス融液の量が減っ
て、毛細管現象により導入されるガラス融液の量が足り
なくなることも起こり得る。2本のファイバでガラス融
液を絡め取ることによって、再現性良くガラス融液を採
取することが可能になる。
Further, since the amount of the glass rod 5 changing to the glass melt 3 is large, the entrance of the void 13 is blocked,
There is no escape area for the air pushed out by the capillary phenomenon, and the glass melt does not enter the void. If the energy injected from the heating light beam 7 to the tip of the glass rod 5 is reduced in order to avoid these, the amount of the glass melt may decrease and the amount of the glass melt introduced by the capillary phenomenon may become insufficient. . By entangling the glass melt with two fibers, it becomes possible to collect the glass melt with good reproducibility.

【0042】別の一例として、2本の光ファイバ対であ
って、その端面を空気を挟んで向かい合わせて配置した
ものを考えることができる。図13(1) に示したファ
イバ31、32に対して、図12で説明した手順と同等
の操作によって、ガラス融液を両者の間の空間に満たす
ことができる。
As another example, it is possible to consider two optical fiber pairs in which the end faces are arranged to face each other with air sandwiched therebetween. The glass melt can be filled in the space between the fibers 31 and 32 shown in FIG. 13 (1) by an operation equivalent to the procedure described in FIG.

【0043】図15に装置構成の一例を示す。2台のフ
ァイバ固定器11,ファイバ固定器12を、それらに固
定されたファイバ21,ファイバ22の先端が近接して
配置される様に配置される。ファイバ21,ファイバ2
2の先端部上方に、加熱光源17、集光レンズ6、ガラ
ス棒固定器15に保持されたガラス棒5を配置し、加熱
光源17から発せられる加熱光線7によって注入される
エネルギーによりガラス棒5の先端を熔融して融液を得
る。この時融液はガラス棒5に対して付着して安定に保
持される。ファイバ21,ファイバ22の先端部を加熱
するために、加熱光線7を利用しても良いし、別の加熱
光源を配置してファイバ先端部分に集光させても良い。
また、この加熱光源を平面光導波路10内の空隙近傍を
加熱するのに用いても良い。
FIG. 15 shows an example of the device configuration. The two fiber fixtures 11 and 12 are arranged so that the tips of the fibers 21 and 22 fixed to them are arranged close to each other. Fiber 21, fiber 2
The heating light source 17, the condenser lens 6, and the glass rod 5 held by the glass rod fixing device 15 are arranged above the tip of the glass rod 5, and the glass rod 5 is driven by the energy injected by the heating light beam 7 emitted from the heating light source 17. The tip of is melted to obtain a melt. At this time, the melt adheres to the glass rod 5 and is held stably. The heating light beam 7 may be used to heat the tip portions of the fibers 21 and 22, or another heating light source may be arranged and focused on the tip portions of the fibers.
Further, this heating light source may be used to heat the vicinity of the void in the planar optical waveguide 10.

【0044】2本の光ファイバ対に挟まれた空間にガラ
ス融液を満たす装置の場合は、図15中の平面光導波路
10と光導波路固定器20の代わりに、図13(1)に
示すように、光ファイバ31,32とその固定器が配置
される。
In the case of a device in which the space between two optical fiber pairs is filled with the glass melt, the flat optical waveguide 10 and the optical waveguide fixture 20 shown in FIG. 15 are shown in FIG. 13 (1). Thus, the optical fibers 31 and 32 and the fixing device thereof are arranged.

【0045】以上の説明においては、ファイバは単にガ
ラス融液を採取する用途に用いるのみであるから、その
形状が同等な棒状の部品であれば、目的を達することが
できる。また、ガラス融液を加熱する手段は、加熱光線
を用いた例で説明したが、構成要素の空間的配置に関わ
る制約に反しない限り、前述したような別の手段による
加熱器を併用したり、代替することも可能である。例え
ば、図1に示した加熱器によってガラス融液を採取した
後、絡め取った融液の流動性を保つための加熱を行いつ
つ、光ファイバ先端部を平面光導路内の空隙近傍に運搬
して後、絡め取った融液を空隙部分に付着させても良
い。
In the above description, the fiber is only used for the purpose of collecting the glass melt, so that the object can be achieved if the rod-shaped component has the same shape. Also, the means for heating the glass melt has been described in the example of using a heating light beam, but as long as it does not violate the restrictions related to the spatial arrangement of the components, a heater by another means as described above may be used together. It is also possible to substitute. For example, after collecting the glass melt with the heater shown in FIG. 1, while carrying out heating to maintain the fluidity of the entwined melt, the tip of the optical fiber is transported to the vicinity of the void in the planar optical path. After that, the melted liquid may be attached to the voids.

【0046】以上の説明に用いた図面には、構成要素の
動きを示すための矢印を記入したが、それぞれの矢印の
符号には、一貫した意味を持たせてある。すなわち、A
1は、安定に保持したガラス融液をファイバ先端に絡め
取らせる動き、A2は、絡め取ったガラス融液を保温す
るために加熱器を移動させる動き、A3およびA4は、
絡め取ったガラス融液を別の光部品に付着させる動き、
B1、B2およびB3は、絡め取った融液を所望の形状
に変化させるための動きである。
In the drawings used in the above description, arrows for indicating the movements of the constituent elements are drawn, but the signs of the respective arrows have consistent meanings. That is, A
1 is a movement for entwining the glass melt held stably in the fiber tip, A 2 is a movement for moving the heater to keep the entwined glass melt warm, and A 3 and A 4 are
Movement to attach the entwined glass melt to another optical component,
B1, B2 and B3 are movements for changing the entwined melt into a desired shape.

【0047】なお、ここで述べた光ファイバや平面光導
波路等の光導波路型部品の材料は、導入するガラスが流
動性をもつような温度に熱せられても安定であること
(例えば、化学反応を起こさない、熱衝撃に強い等)、ガ
ラスとの熱膨張率差によって発生する応力が、ガラスな
いし光導波路型部品の破壊に至らない程度に抑えられて
いることが前提である。また、ガラスと基板の界面で全
反射させる必要性があるならば、光導波路型部品の屈折
率はガラスよりも低い必要がある。
The materials of the optical waveguide type components such as the optical fiber and the planar optical waveguide described here are stable even if they are heated to a temperature at which the introduced glass has fluidity.
(For example, it does not cause a chemical reaction, is resistant to thermal shock, etc.), and the stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion from glass is assumed to be suppressed to the extent that it does not damage the glass or the optical waveguide type component. is there. Further, if it is necessary to totally reflect at the interface between the glass and the substrate, the refractive index of the optical waveguide type component needs to be lower than that of glass.

【0048】なお、以上に述べた光ファイや平面光導波
路等の光導波路型部品と、ガラス融液等の結合材料の屈
折率は異なるのが普通である。このような屈折率の異な
る物質の界面ではスネルの法則による屈折が生じて光の
進行方向が変化したり、フレネル反射による戻り光が発
生する。戻り光を小さくするために、光の伝搬方向と、
光導波路型部品の端面の法線とのなす角を0度以外の値
を持たせることが良く行われる。それに伴い、屈折によ
って光の進行方向が変化する。本発明において、2つの
光導波路型部品の光軸をあらかじめずらせておき、ガラ
ス融液を満たすことで片方の光導波路型部品からもう片
方の光導波路型部品へと、効率的に光が伝搬する様に設
計することができる。
The optical waveguide type components such as the optical fiber and the planar optical waveguide described above are usually different in refractive index from the bonding material such as glass melt. At such an interface of substances having different refractive indexes, refraction according to Snell's law occurs, the traveling direction of light changes, and return light due to Fresnel reflection occurs. In order to reduce the return light, the light propagation direction and
It is often practiced that the angle formed by the normal to the end face of the optical waveguide type component has a value other than 0 degree. Accordingly, the traveling direction of light changes due to refraction. In the present invention, the optical axes of the two optical waveguide type components are shifted in advance, and by filling the glass melt, light is efficiently propagated from one optical waveguide type component to the other optical waveguide type component. Can be designed like.

【0049】特に、2つの光導波路型部品の屈折率が同
一であれば、両者の端面は平行に配置すれば良い。本発
明における方法および装置においても、この様な効果を
得るために、光導波路型部品の光出射端面の伝搬方向
と、光導波路型部品の端面の法線とのなす角を0度以外
の値を持たせたり、2つの光導波路型部品の光軸をずら
せておくことができる。
In particular, if the two optical waveguide type components have the same refractive index, their end faces may be arranged in parallel. Also in the method and apparatus of the present invention, in order to obtain such an effect, the angle formed by the propagation direction of the light emitting end face of the optical waveguide type component and the normal line of the end face of the optical waveguide type component is a value other than 0 degree. Can be provided, or the optical axes of the two optical waveguide type components can be offset.

【0050】[0050]

【実施例】実施例1 平面状の加熱部を有する白金ヒータの上面にテルライト
ガラス(組成:80TeO2-20ZnO [mol%]) の破片
を置き、通電することでガラス融液の液滴を得た。光フ
ァイバケーブルの一端の芯線を剥いたものを2本用意
し、それぞれを光ファイバ固定器に固定した。
Example 1 A piece of tellurite glass (composition: 80TeO 2 -20 ZnO [mol%]) was placed on the upper surface of a platinum heater having a flat heating part, and droplets of the glass melt were formed by applying electricity. Obtained. Two pieces of the optical fiber cable from which the core wire was removed at one end were prepared, and each was fixed to the optical fiber fixing device.

【0051】まず、第1工程として、両方のファイバ先
端部分が液滴の上方に来るように配置した。この際、図
1に示す様に、ファイバの根本から先端を眺める方向の
ベクトルを考えた時、2つのベクトルのなす角が180
度となるように、かつ、ファイバ端面を含む平面が他の
ファイバと交わる位置関係に配置した。
First, as the first step, both fiber tip portions were arranged so as to come above the droplets. At this time, as shown in FIG. 1, when the vector in the direction of viewing the tip from the root of the fiber is considered, the angle formed by the two vectors is 180.
And the plane including the fiber end face is placed in such a positional relationship that it intersects with other fibers.

【0052】次に、第2工程として、ヒータを上昇させ
てガラス融液の液滴を光ファイバの先端に接触させ、た
だちに引き離した(図2(2))。すると、図2(3) に示
したように、ファイバ先端部分にガラス融液が絡め取ら
れた。絡め取られたガラス融液の流動性を失わせないた
めに、図4(3) に示した様にヒータで加熱しておき、
第3工程として、その間に2本の光ファイバを左右に引
き、かつ2本のファイバの軸方向が同一の直線上に乗る
ようにファイバを移動させた。絡め取られた融液は2本
のファイバの端面間の空間に保持された状態になった時
点で、第4工程として、ヒータをファイバがら引き離し
て冷却した。以上により、光ファイバとテルライトガラ
スとが光学的に結合したガラス複合体を得ることができ
た。
Next, in the second step, the heater was raised to bring the droplet of the glass melt into contact with the tip of the optical fiber and immediately separate it (FIG. 2 (2)). Then, as shown in FIG. 2C, the glass melt was entangled with the tip of the fiber. In order not to lose the fluidity of the entwined glass melt, heat it with a heater as shown in Fig. 4 (3),
In the third step, two optical fibers were pulled to the left and right in the meantime, and the fibers were moved so that the axial directions of the two fibers were on the same straight line. When the entangled melt was in a state of being held in the space between the end faces of the two fibers, as a fourth step, the heater was separated from the fiber and cooled. From the above, a glass composite in which the optical fiber and the tellurite glass were optically coupled could be obtained.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス複
合体作製方法は、微小量のガラス融液を再現性良く採取
して光導波路型部品との光学的接続点を提供するもので
あり、従来手間が掛かっていた両者の接続を容易に実現
する効果が有る。また本発明のガラス複合体製造装置
は、高温局所加熱が必要な光導波路型部品とガラス融液
との光学的接合作業を、単純な制御機構で可能にする効
果がある。
As described above, the method for producing a glass composite according to the present invention is to collect a minute amount of glass melt with good reproducibility to provide an optical connection point with an optical waveguide type component. However, there is an effect that the connection between the both, which has conventionally been troublesome, can be easily realized. Further, the glass composite manufacturing apparatus of the present invention has an effect of enabling the optical joining work between the optical waveguide type component and the glass melt, which requires high temperature local heating, with a simple control mechanism.

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

【図1】図1は、本発明の方法および装置のうち、加熱
器、ガラス融液、および2本の棒または光ファイバの位
置関係を説明する配置図である。
FIG. 1 is a layout diagram illustrating the positional relationship between a heater, a glass melt, and two rods or optical fibers in the method and apparatus of the present invention.

【図2】図2は、本発明の方法のうち、二本の棒または
光ファイバで加熱器上に配置されたガラス融液を微小量
採取する手順を説明する工程図である。
FIG. 2 is a process chart for explaining a procedure for minutely collecting a glass melt placed on a heater with two rods or optical fibers in the method of the present invention.

【図3】図3は、本発明の方法および装置のうち、二本
の棒または光ファイバによってガラス融液を微小量採取
する際に必要な位置関係を説明する概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the positional relationship required when a minute amount of glass melt is sampled by two rods or optical fibers in the method and apparatus of the present invention.

【図4】図4は、本発明の方法のうち、2本の棒または
光ファイバによって絡め取られたガラス融液を加熱器で
保温する手順を示す工程図である。
FIG. 4 is a process diagram showing a procedure of keeping the glass melt entangled by two rods or optical fibers in a heater according to the method of the present invention.

【図5】図5は、本発明の方法および装置のうち、ガラ
ス棒の先端を加熱光線を集光することでガラス融液の液
滴を得る場合の位置関係を説明する配置図である。
FIG. 5 is a layout diagram for explaining the positional relationship in the case where a droplet of a glass melt is obtained by condensing a heating beam at the tip of a glass rod in the method and apparatus of the present invention.

【図6】図6は、本発明の方法のうち、加熱器と加熱光
線を併用して棒または光ファイバとガラス融液を加熱す
る手順を示す工程図である。
FIG. 6 is a process diagram showing a procedure of heating a rod or an optical fiber and a glass melt by using a heater and a heating beam together in the method of the present invention.

【図7】図7は、本発明の方法のうち、2系統の加熱光
線を併用して棒または光ファイバとガラス融液を加熱す
る手順を示す工程図である。
FIG. 7 is a process diagram showing a procedure of heating a rod or an optical fiber and a glass melt by using heating light beams of two systems together in the method of the present invention.

【図8】図8は、本発明の装置のうち、加熱器を用いる
場合の装置の配置図である。
FIG. 8 is a layout view of an apparatus of the present invention when a heater is used.

【図9】図9は、本発明の装置のうち、加熱光線を用い
る場合の装置の配置図である。
FIG. 9 is a layout view of an apparatus of the present invention when a heating beam is used.

【図10】図10は、本発明の方法および装置のうち、
空隙を持った平面光導波路の形状を示す三面図(上) お
よび、毛細管現象によって空隙内にガラス融液が導入さ
れる様子を説明する工程図(下) である。
FIG. 10 is a schematic representation of the method and apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a trihedral view (top) showing the shape of a planar optical waveguide having a void and a process diagram (bottom) illustrating how a glass melt is introduced into the void due to a capillary phenomenon.

【図11】図11は、本発明の方法および装置のうち、
ガラス棒の先端を加熱光線を集光することでガラス融液
の液滴を得、平面導波路内の空隙に導入する場合の位置
関係を説明する配置図である。
FIG. 11 is a representation of the method and apparatus of the present invention.
It is a layout drawing explaining the positional relationship in the case of collecting the droplets of the glass melt by collecting the heating light beam at the tip of the glass rod and introducing it into the void in the planar waveguide.

【図12】図12は、本発明の方法のうち、二本の棒ま
たは光ファイバでガラス融液を微小量採取し、平面導波
路内の空隙に導入する手順を説明する工程図である。
FIG. 12 is a process diagram illustrating a procedure of a method of the present invention, in which a minute amount of glass melt is sampled with two rods or an optical fiber and introduced into a void in a planar waveguide.

【図13】図13は、本発明の方法のうち、二本の棒ま
たは光ファイバでガラス融液を微小量採取し、別の光フ
ァイバ対に挟まれた空間に導入する手順を説明する工程
図である。
FIG. 13 is a step for explaining a procedure in the method of the present invention, in which a minute amount of glass melt is sampled by two rods or optical fibers and introduced into a space sandwiched by another optical fiber pair. It is a figure.

【図14】図14は、本発明の方法および装置で用いる
棒または光ファイバを用いなかった時に生じる不具合を
説明する概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a problem that occurs when the rod or the optical fiber used in the method and apparatus of the present invention is not used.

【図15】図15は、本発明の装置のうち、平面導波路
を用いる場合の配置図である。
FIG. 15 is a layout diagram of a case where a planar waveguide is used in the device of the present invention.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2本の光ファイバの先端を近づけて配置
する第1工程と、その先端部分に挟まれた空間に接合材
料の液滴の一部を絡め取る第2工程からなり、第1工程
において、2本の該光ファイバ間の最短距離を構成する
線分の両端のうち少なくとも片方が該光ファイバの側面
上に位置する様に配置され、第2工程において、接合材
料の液滴は加熱された融液であり、第2工程の後、絡め
取った該接合材料の融液が固化する前に2本の該光ファ
イバの相対位置を変化させて、2本の該光ファイバの先
端に挟まれた空間に該接合材料の融液を保持させる第3
工程と、その後、該接合材料の融液を冷却する第4工程
を有することを特徴とする2本の光ファイバを接合材料
で結合した光導波路型部品からなるガラス複合体作製方
法。
1. A first step of arranging two optical fibers close to each other, and a second step of entwining a part of a droplet of a bonding material in a space sandwiched between the front ends. In the step, at least one of both ends of the line segment that constitutes the shortest distance between the two optical fibers is arranged so as to be located on the side surface of the optical fiber. It is a heated melt, and after the second step, the relative position of the two optical fibers is changed before the melt of the entangled joining material is solidified, and the tips of the two optical fibers are changed. Holding the melt of the bonding material in the space sandwiched between the third
A method for producing a glass composite body comprising an optical waveguide type component in which two optical fibers are bonded with a bonding material, which has a step and a fourth step of cooling the melt of the bonding material.
【請求項2】 2本のファイバまたは棒の先端を近づけ
て配置する第1工程と、その先端部分に挟まれた空間に
接合材料の液滴の一部を絡め取る第2工程からなり、第
1工程において、2本の該ファイバまたは棒の最短距離
を構成する線分の両端のうち少なくとも片方が該ファイ
バまたは棒の側面上に位置する様に配置され、第2程に
おいて、接合材料の液滴は加熱された接合材料の融液で
あり、第2工程の後、絡め取った該接合材料の融液が固
化する前に、2本の該ファイバまたは棒の相対位置を変
化させて、2本の該ファイバまたは棒の先端に挟まれた
空間に該接合材料の融液を保持させる第3工程と、その
後、2つの光導波路に挟まれた空間に該接合材料の融液
を接触させて導入する第4工程と、その後、該空間内の
該接合材料の融液を冷却する第5工程を有することを特
徴とする2つの光導波路に挟まれた空間を接合材料で結
合した光導波路型部品からなるガラス複合体作製方法。
2. A first step of arranging two fibers or rods so that the tips thereof are close to each other, and a second step of entwining a part of droplets of the bonding material in a space sandwiched between the tip portions. In one step, at least one of both ends of a line segment constituting the shortest distance between the two fibers or rods is arranged so as to be located on the side surface of the fiber or rod. The droplet is a heated melt of the bonding material, which is changed after the second step by changing the relative position of the two fibers or rods before the entangled melt of the bonding material is solidified. A third step of holding the melt of the bonding material in the space sandwiched between the ends of the fibers or rods of the book, and then bringing the melt of the bonding material into contact with the space sandwiched between the two optical waveguides. The fourth step of introducing, and then the melt of the bonding material in the space A glass composite manufacturing method comprising an optical waveguide type component in which a space sandwiched between two optical waveguides is bonded with a bonding material, which has a fifth step of cooling.
【請求項3】 第3工程において、絡め取った該融液を
加熱することを特徴とする請求項1または請求項2に記
載のガラス複合体作製方法。
3. The method for producing a glass composite according to claim 1, wherein in the third step, the entwined melt is heated.
【請求項4】 第4工程において、該光導波路に挟まれ
た空間近傍を加熱することを特徴とする請求項2記載の
ガラス複合体作製方法。
4. The method for producing a glass composite according to claim 2, wherein in the fourth step, the vicinity of the space sandwiched by the optical waveguides is heated.
【請求項5】 1本のファイバまたは棒を保持し、その
位置を変化させることのできる駆動装置2台を備え、そ
れぞれに保持されたファイバまたは棒は、その先端部分
において最も近接する様に配置され、ファイバまたは棒
の先端部分の温度を制御する加熱器を備えたガラス複合
体作製装置において、該加熱器は接合材料の融液の液滴
を安定に保持する機構を有し、該駆動装置は、2本のフ
ァイバまたは棒の位置を、両者間の最短距離を構成する
線分の両端のうち少なくとも片方が棒の側面上にある配
置から、両端のどちらもが棒の側面上に無い配置に変化
させることができ、また、該ファイバまたは棒の先端部
分を該液滴に接触させる機構を有することを特徴とする
ガラス複合体作製装置。
5. A driving device that holds one fiber or rod and is capable of changing its position is provided, and the fibers or rods held by each of them are arranged so as to be closest to each other at the tip portion thereof. In the glass composite manufacturing apparatus including a heater for controlling the temperature of the tip portion of the fiber or the rod, the heater has a mechanism for stably holding droplets of the melt of the bonding material, and the driving device. Indicates that the position of two fibers or rods should be set such that at least one of the ends of the line segment that constitutes the shortest distance between them is on the side face of the rod, or neither end is on the side face of the rod. And a mechanism for bringing the tip of the fiber or rod into contact with the droplet.
【請求項6】 該ファイバまたは棒がガラス製の光フ
ァイバで構成されていることを特徴とする、請求項5
に記載のガラス複合体作製装置。
6. The fiber or rod is comprised of an optical fiber made of glass.
An apparatus for producing a glass composite according to 1.
【請求項7】 該駆動装置が、該ファイバまたは棒の
先端部分に絡め取った融液を、2つの光導波路に挟まれ
た空間に導入する機構を有することを特徴とする、請求
項5または請求項6に記載のガラス複合体作製装置。
7. The drive device according to claim 5, wherein the drive device has a mechanism for introducing the melt entangled with the tip portion of the fiber or the rod into the space between the two optical waveguides. The glass composite body manufacturing apparatus according to claim 6.
【請求項8】 該加熱装置が、通電することで発熱す
る抵抗体であって、その一部に水平面を有することを特
徴とする請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のガ
ラス複合体作製装置。
8. The glass composite body according to claim 5, wherein the heating device is a resistor that generates heat when energized, and has a horizontal surface in a part thereof. Manufacturing equipment.
【請求項9】 該加熱装置が、ファイバまたはガラス棒
を保持しその位置を変化することのできる駆動装置と、
該ファイバまたは棒もしくは該液滴に吸収されて発熱す
るような加熱光線を発する光源と、該光源からの加熱光
線を該ファイバまたは棒の先端に導く光学部品から成る
ことを特徴とする請求項5ないし請求項8のいずれかに
記載のガラス複合体作製装置。
9. A driving device, wherein the heating device holds a fiber or a glass rod and can change its position,
6. A light source that emits a heating light beam that is absorbed by the fiber or rod or the droplet to generate heat, and an optical component that guides the heating light beam from the light source to the tip of the fiber or rod. 9. The glass composite body manufacturing apparatus according to claim 8.
【請求項10】 該加熱装置と該ファイバまたは棒の先
端部分との相対位置を変化させる機構を有することを特
徴とする、請求項5ないし請求項9のいずれかに記載の
ガラス複合体作製装置。
10. The apparatus for producing a glass composite according to claim 5, further comprising a mechanism for changing a relative position between the heating device and the tip portion of the fiber or the rod. .
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CN113848610A (en) * 2021-10-19 2021-12-28 复旦大学 Preparation method of solid polymer optical waveguide

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