JP2003139983A - 応力集中を最小化する光ファイバブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置 - Google Patents
応力集中を最小化する光ファイバブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 応力集中を最小化する光ファイバブロックア
センブリ及びこれを採用した接合装置を提供する。 【解決手段】 光ファイバブロックアセンブリは、多数
のＶ溝を設けて光ファイバを設置する光ファイバ整列領
域と、光ファイバ整列領域から延長してエッチングされ
光ファイバのコーティング厚さにより発生する応力を減
少する応力減少深さ領域と、で構成される光ファイバブ
ロックであって、光ファイバ整列領域が、(ａ)設置され
るベア光ファイバの外周面と接触しない幅の第１Ｖ溝を
並べて配設した第１光ファイバ整列部分と、(ｂ)設置さ
れるベア光ファイバの外周面と接触する第１Ｖ溝とは異
なる幅の第２Ｖ溝を前記第１Ｖ溝から延長して配設した
第２光ファイバ整列部分と、からなることを特徴とす
る。
センブリ及びこれを採用した接合装置を提供する。 【解決手段】 光ファイバブロックアセンブリは、多数
のＶ溝を設けて光ファイバを設置する光ファイバ整列領
域と、光ファイバ整列領域から延長してエッチングされ
光ファイバのコーティング厚さにより発生する応力を減
少する応力減少深さ領域と、で構成される光ファイバブ
ロックであって、光ファイバ整列領域が、(ａ)設置され
るベア光ファイバの外周面と接触しない幅の第１Ｖ溝を
並べて配設した第１光ファイバ整列部分と、(ｂ)設置さ
れるベア光ファイバの外周面と接触する第１Ｖ溝とは異
なる幅の第２Ｖ溝を前記第１Ｖ溝から延長して配設した
第２光ファイバ整列部分と、からなることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面導波路型光回路
(ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit)と光ファイバを連
結する光ファイバブロック(Fiber block)アセンブリに
関するもので、特に、光ファイバに加えられる応力を最
小化する光ファイバブロックとガラスカバーを含む光フ
ァイバブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置
に関する。
(ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit)と光ファイバを連
結する光ファイバブロック(Fiber block)アセンブリに
関するもので、特に、光ファイバに加えられる応力を最
小化する光ファイバブロックとガラスカバーを含む光フ
ァイバブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量の情報を伝送するために使用され
る波長分割多重化(ＷＤＭ)通信システムでは単一の光フ
ァイバを通じてＮ個の波長を有する光信号を同時に伝送
する。特に、光信号の分岐、変調、スイッチング、信号
多重化などの光信号処理を目的に、平面導波路型光回路
(ＰＬＣ)が広範囲に使用される。このような平面導波路
型光回路を光ファイバと連結するためには光ファイバブ
ロックが使用される。また、このような光ファイバブロ
ックは微細光学装置(Micro-Optic device)の入出力端子
にも利用される光部品の一つである。
る波長分割多重化(ＷＤＭ)通信システムでは単一の光フ
ァイバを通じてＮ個の波長を有する光信号を同時に伝送
する。特に、光信号の分岐、変調、スイッチング、信号
多重化などの光信号処理を目的に、平面導波路型光回路
(ＰＬＣ)が広範囲に使用される。このような平面導波路
型光回路を光ファイバと連結するためには光ファイバブ
ロックが使用される。また、このような光ファイバブロ
ックは微細光学装置(Micro-Optic device)の入出力端子
にも利用される光部品の一つである。
【０００３】図１に、一般的に使用される平面導波路型
光回路１０と光ファイバブロック２０、３０の連結状態
を示す。図１に示したように、それぞれの入出力側光フ
ァイバブロック２０、３０は、平面導波路型光回路１０
をそれぞれの単一光ファイバＦ１(single fiber)とリボ
ン光ファイバＦ２(ribbon fiber)に連結させると共に、
連結状態を支持する役割を遂行する。
光回路１０と光ファイバブロック２０、３０の連結状態
を示す。図１に示したように、それぞれの入出力側光フ
ァイバブロック２０、３０は、平面導波路型光回路１０
をそれぞれの単一光ファイバＦ１(single fiber)とリボ
ン光ファイバＦ２(ribbon fiber)に連結させると共に、
連結状態を支持する役割を遂行する。
【０００４】単一光ファイバＦ１を通じてＮ個の波長が
平面導波路型光回路１０の入力ポートに入力され、入力
された光信号は平面導波路型光回路１０を通過しながら
多重化される。多重化されたそれぞれの光信号はリボン
光ファイバＦ２を通じてそれぞれ出力される。この時、
前記平面導波路型光回路１０の入出力ポートにそれぞれ
連結される入出力側光ファイバブロック２０、３０は、
エポキシ樹脂(epoxy resin)のような接着剤(Ｂ)を利用
して整列した状態に固定される。また、前記平面導波路
型光回路１０の入出力側や入出力側光ファイバブロック
２０、３０にそれぞれガラスカバーＣ１〜Ｃ４が接着さ
れる。前記平面導波路型光回路１０の入出力側に付着さ
れるガラスカバーＣ１、Ｃ２は工程上の便利性のための
ものであり、前記入出力側光ファイバブロック２０、３
０に接着されるガラスカバーＣ３、Ｃ４は整列したそれ
ぞれの光ファイバを固着するために使用される。参照符
号Ｓはシリコン基板(silicon substrate)を示し、基板
(Ｓ)上に光回路が提供され光信号が進行する。
平面導波路型光回路１０の入力ポートに入力され、入力
された光信号は平面導波路型光回路１０を通過しながら
多重化される。多重化されたそれぞれの光信号はリボン
光ファイバＦ２を通じてそれぞれ出力される。この時、
前記平面導波路型光回路１０の入出力ポートにそれぞれ
連結される入出力側光ファイバブロック２０、３０は、
エポキシ樹脂(epoxy resin)のような接着剤(Ｂ)を利用
して整列した状態に固定される。また、前記平面導波路
型光回路１０の入出力側や入出力側光ファイバブロック
２０、３０にそれぞれガラスカバーＣ１〜Ｃ４が接着さ
れる。前記平面導波路型光回路１０の入出力側に付着さ
れるガラスカバーＣ１、Ｃ２は工程上の便利性のための
ものであり、前記入出力側光ファイバブロック２０、３
０に接着されるガラスカバーＣ３、Ｃ４は整列したそれ
ぞれの光ファイバを固着するために使用される。参照符
号Ｓはシリコン基板(silicon substrate)を示し、基板
(Ｓ)上に光回路が提供され光信号が進行する。
【０００５】図２乃至図４を参照して、従来の光ファイ
バブロックのうち出力側光ファイバブロック３０の構成
を説明する。以下、出力側光ファイバブロックを光ファ
イバブロックと称する。図２乃至図４に示したように、
従来の光ファイバブロック３０は、コーティングが剥が
されたベア光ファイバ(ＢＦ)(bare fiber)を配列するた
めの光ファイバ整列領域３０１(fiber alignment area)
と、リボン光ファイバのコーティング厚さにより発生す
る応力を減少させるための応力減少深さ領域３０２(str
ess relief depth area)と、で構成される。光ファイバ
整列領域３０１にはベア光ファイバ(ＢＦ)が置かれるた
めの多数のＶ溝３１０(V-groove)が提供される。光ファ
イバ整列領域３０１と応力減少深さ領域３０２はウェッ
トエッチング(wet-etching)工程により非常に精密に制
作される。
バブロックのうち出力側光ファイバブロック３０の構成
を説明する。以下、出力側光ファイバブロックを光ファ
イバブロックと称する。図２乃至図４に示したように、
従来の光ファイバブロック３０は、コーティングが剥が
されたベア光ファイバ(ＢＦ)(bare fiber)を配列するた
めの光ファイバ整列領域３０１(fiber alignment area)
と、リボン光ファイバのコーティング厚さにより発生す
る応力を減少させるための応力減少深さ領域３０２(str
ess relief depth area)と、で構成される。光ファイバ
整列領域３０１にはベア光ファイバ(ＢＦ)が置かれるた
めの多数のＶ溝３１０(V-groove)が提供される。光ファ
イバ整列領域３０１と応力減少深さ領域３０２はウェッ
トエッチング(wet-etching)工程により非常に精密に制
作される。
【０００６】光ファイバブロック３０の最も重要な機能
は、Ｖ溝３１０に置かれたベア光ファイバ(ＢＦ)を支持
し、それぞれに設置されたベア光ファイバ(ＢＦ)の配列
を固定して、それぞれのベア光ファイバ(ＢＦ)を等間隔
で位置させることである。従って、Ｖ溝３１０及び光フ
ァイバブロック３０と接合されるガラスカバーＣ４の制
作が非常に重要となる。Ｖ溝３１０に配列されるそれぞ
れのベア光ファイバ(ＢＦ)は、接着剤(Ｂ)、例えばエポ
キシ樹脂を注入することで整列した状態に固定される。
カバーＣ４は、一列に並べられたベア光ファイバ（Ｂ
Ｆ）を固着するために光ファイバ整列領域３０１に取り
付けられる。このような状態に制作された光ファイバブ
ロック３０とカバーＣ４は、研磨工程(polishing)を通
じて所定の角度(θ)にダイシングされ研磨されることに
より、最終的に光ファイバ整列状態を完成する。なお、
図２や図４に示したＬ１はダイシングや研磨の基準にな
る垂直線を意味し、角度（θ）は研磨角度を意味する。
は、Ｖ溝３１０に置かれたベア光ファイバ(ＢＦ)を支持
し、それぞれに設置されたベア光ファイバ(ＢＦ)の配列
を固定して、それぞれのベア光ファイバ(ＢＦ)を等間隔
で位置させることである。従って、Ｖ溝３１０及び光フ
ァイバブロック３０と接合されるガラスカバーＣ４の制
作が非常に重要となる。Ｖ溝３１０に配列されるそれぞ
れのベア光ファイバ(ＢＦ)は、接着剤(Ｂ)、例えばエポ
キシ樹脂を注入することで整列した状態に固定される。
カバーＣ４は、一列に並べられたベア光ファイバ（Ｂ
Ｆ）を固着するために光ファイバ整列領域３０１に取り
付けられる。このような状態に制作された光ファイバブ
ロック３０とカバーＣ４は、研磨工程(polishing)を通
じて所定の角度(θ)にダイシングされ研磨されることに
より、最終的に光ファイバ整列状態を完成する。なお、
図２や図４に示したＬ１はダイシングや研磨の基準にな
る垂直線を意味し、角度（θ）は研磨角度を意味する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示した
ように、それぞれのＶ溝３１０にベア光ファイバ(ＢＦ)
を整列させ、エポキシ樹脂(Ｂ)(epoxy resin)を注入し
た後に、ガラスカバーＣ４で覆い固定すると、次のよう
な問題が発生する。
ように、それぞれのＶ溝３１０にベア光ファイバ(ＢＦ)
を整列させ、エポキシ樹脂(Ｂ)(epoxy resin)を注入し
た後に、ガラスカバーＣ４で覆い固定すると、次のよう
な問題が発生する。
【０００８】先ず、Ｖ溝３１０、ベア光ファイバ(Ｂ
Ｆ)、ガラスカバーＣ４は３個の接点(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３)(contact point)で接し、この３個の接点(Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３)はベア光ファイバ(ＢＦ)の配列を精密に維持
するために必須的に要求される構造である。しかし、こ
のような３個の接点(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３)には、注入され
る接着剤(Ｂ)の収縮または膨張によって相当な応力が加
えられるようになる。図３に示した矢印の長さは応力強
さを意味し、矢印の方向は応力分布方向を意味する。図
３に示した矢印の方向に発生する応力分布から分かるよ
うに、３個の接点で応力が集中し、特に、ベア光ファイ
バ（ＢＦ）とガラスカバーＣ４の接点Ｐ３で最も大きな
応力が発生する。このような応力は長期的に接点Ｐ３の
接着力を弱化させる結果をもたらし、この接点を成す境
界面が互いに離れる層割れ(delamination)現象が発生す
るようになり、光部品の信頼性を低下させる原因となっ
っている。
Ｆ)、ガラスカバーＣ４は３個の接点(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３)(contact point)で接し、この３個の接点(Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３)はベア光ファイバ(ＢＦ)の配列を精密に維持
するために必須的に要求される構造である。しかし、こ
のような３個の接点(Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３)には、注入され
る接着剤(Ｂ)の収縮または膨張によって相当な応力が加
えられるようになる。図３に示した矢印の長さは応力強
さを意味し、矢印の方向は応力分布方向を意味する。図
３に示した矢印の方向に発生する応力分布から分かるよ
うに、３個の接点で応力が集中し、特に、ベア光ファイ
バ（ＢＦ）とガラスカバーＣ４の接点Ｐ３で最も大きな
応力が発生する。このような応力は長期的に接点Ｐ３の
接着力を弱化させる結果をもたらし、この接点を成す境
界面が互いに離れる層割れ(delamination)現象が発生す
るようになり、光部品の信頼性を低下させる原因となっ
っている。
【０００９】したがって、本発明の目的は、応力集中を
最小化する光ファイバブロックとカバーを含む光ファイ
バブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置を提
供することにある。
最小化する光ファイバブロックとカバーを含む光ファイ
バブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の光ファイバブロックアセンブリは、光フ
ァイバを受ける少なくとも一以上のＶ溝を有する光ファ
バブロックと、光導波路素子と光ファイバをカップリン
グする光ファイバブロックに接合されるカバーと、を備
え、そのカバーが、上面と底面を持つ平板部と、Ｖ溝に
設置される光ファイバに対して垂直方向に延設され、底
面の所定位置に設けられる少なくとも一以上の突出部
と、この突出部と底面によって構成され、接着剤が充填
されるスロットと、からなることを特徴とする。この本
発明によれば、カバーを利用して応力集中を最小化する
ことができるようになる。
めに、本発明の光ファイバブロックアセンブリは、光フ
ァイバを受ける少なくとも一以上のＶ溝を有する光ファ
バブロックと、光導波路素子と光ファイバをカップリン
グする光ファイバブロックに接合されるカバーと、を備
え、そのカバーが、上面と底面を持つ平板部と、Ｖ溝に
設置される光ファイバに対して垂直方向に延設され、底
面の所定位置に設けられる少なくとも一以上の突出部
と、この突出部と底面によって構成され、接着剤が充填
されるスロットと、からなることを特徴とする。この本
発明によれば、カバーを利用して応力集中を最小化する
ことができるようになる。
【００１１】カバーが光ファイバブロックに接合された
場合、突出部は光ファイバと接触して接点を形成し、底
面は光ファイバブロックから離隔されて隙間を提供し、
スロットは光ファイバブロックとの間に又は光ファイバ
ブロックのＶ溝に配置された光ファイバとの間に隙間を
提供するようにするとよい。また、カバーは、ガラス材
質、シリコン材質及び石英材質であるあると好ましい。
場合、突出部は光ファイバと接触して接点を形成し、底
面は光ファイバブロックから離隔されて隙間を提供し、
スロットは光ファイバブロックとの間に又は光ファイバ
ブロックのＶ溝に配置された光ファイバとの間に隙間を
提供するようにするとよい。また、カバーは、ガラス材
質、シリコン材質及び石英材質であるあると好ましい。
【００１２】また、本発明ではカバーを利用した接合装
置を提供する。すなわち、平面導波路型光回路と光ファ
イバを連結する接合装置であって、(ａ) 少なくとも一
以上の光ファイバをＶ溝に配列させる光ファイバブロッ
クと、(ｂ) 配列された光ファイバに対して垂直方向に
延設される少なくとも一以上の突出部を有し、この突出
部によってスロットが形成され、接着剤を利用して光フ
ァイバブロックに接合されるカバーと、からなることを
特徴とする。このように構成することで応力集中が最小
化される。この場合、カバーはガラス材質、シリコン材
質及び石英材質であるとよい。
置を提供する。すなわち、平面導波路型光回路と光ファ
イバを連結する接合装置であって、(ａ) 少なくとも一
以上の光ファイバをＶ溝に配列させる光ファイバブロッ
クと、(ｂ) 配列された光ファイバに対して垂直方向に
延設される少なくとも一以上の突出部を有し、この突出
部によってスロットが形成され、接着剤を利用して光フ
ァイバブロックに接合されるカバーと、からなることを
特徴とする。このように構成することで応力集中が最小
化される。この場合、カバーはガラス材質、シリコン材
質及び石英材質であるとよい。
【００１３】さらに、本発明では、多数のＶ溝を設けて
光ファイバを設置する光ファイバ整列領域と、光ファイ
バ整列領域から延長してエッチングされ、光ファイバの
コーティング厚さにより発生する応力を減少するための
応力減少深さ領域と、から構成される光ファイバブロッ
クを利用して応力集中を最小化する光ファイバブロック
アセンブリを提供する。この光ファイバブロックアセン
ブリは、その光ファイバ整列領域が、(ａ)設置されるベ
ア光ファイバの外周面と接触しない幅の第１Ｖ溝を並べ
て配設した第１光ファイバ整列部分と、及び(ｂ) 設置
されるベア光ファイバの外周面と接触する第１Ｖ溝とは
相異なる幅の第２Ｖ溝を前記第１Ｖ溝から延長して配設
した第２光ファイバ整列部分と、からなることを特徴と
する。
光ファイバを設置する光ファイバ整列領域と、光ファイ
バ整列領域から延長してエッチングされ、光ファイバの
コーティング厚さにより発生する応力を減少するための
応力減少深さ領域と、から構成される光ファイバブロッ
クを利用して応力集中を最小化する光ファイバブロック
アセンブリを提供する。この光ファイバブロックアセン
ブリは、その光ファイバ整列領域が、(ａ)設置されるベ
ア光ファイバの外周面と接触しない幅の第１Ｖ溝を並べ
て配設した第１光ファイバ整列部分と、及び(ｂ) 設置
されるベア光ファイバの外周面と接触する第１Ｖ溝とは
相異なる幅の第２Ｖ溝を前記第１Ｖ溝から延長して配設
した第２光ファイバ整列部分と、からなることを特徴と
する。
【００１４】第１光ファイバ整列部分の第１Ｖ溝間のピ
ッチはそれぞれが同一であるとよく、第２光ファイバ整
列部分の第２Ｖ溝間のピッチもそれぞれが同一であると
よい。この場合、第１Ｖ溝間のピッチは第２Ｖ溝間のピ
ッチよりも小さいと好ましい。
ッチはそれぞれが同一であるとよく、第２光ファイバ整
列部分の第２Ｖ溝間のピッチもそれぞれが同一であると
よい。この場合、第１Ｖ溝間のピッチは第２Ｖ溝間のピ
ッチよりも小さいと好ましい。
【００１５】この光ファイバブロックアセンブリは、光
導波路素子と光ファイバを連結させる光ファイバブロッ
クに接合されるカバーをさらに備えるとよい。この場
合、カバーは、上面と底面を持つ平板部と、第１及び第
２Ｖ溝に設置される光ファイバに対して垂直方向に延設
され、底面の所定位置に設けられる少なくとも一以上の
突出部と、から構成されると好ましく、ガラス材質、シ
リコン材質及び石英材質であるとよい。
導波路素子と光ファイバを連結させる光ファイバブロッ
クに接合されるカバーをさらに備えるとよい。この場
合、カバーは、上面と底面を持つ平板部と、第１及び第
２Ｖ溝に設置される光ファイバに対して垂直方向に延設
され、底面の所定位置に設けられる少なくとも一以上の
突出部と、から構成されると好ましく、ガラス材質、シ
リコン材質及び石英材質であるとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発
明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関
連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略す
る。合わせて、同一の構成要素には同一の参照符号を付
ける。また、ここで言及する光ファイバブロックアセン
ブリは、光ファイバブロックとカバーを称することに注
意すべきである。
について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発
明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関
連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略す
る。合わせて、同一の構成要素には同一の参照符号を付
ける。また、ここで言及する光ファイバブロックアセン
ブリは、光ファイバブロックとカバーを称することに注
意すべきである。
【００１７】図５を参照して本発明の望ましい第１実施
形態による光ファイバブロックアセンブリのカバー構造
を説明する。図５に示したように、カバーＣ５は平板型
であり、ガラス(glass)、石英(quartz)、またはシリコ
ン(silicon)材質で製造することができる。カバーＣ５
は、上面５０１(top surface)と底面５０２(bottom sur
face)を含み、突出部５０４、５０５が底面５０２の両
端にそれぞれ設けられている。突出部５０４、５０５は
直線状に延設されており、この突出部５０４、５０５間
にスロット５０６(slot)が形成される。また、底面５０
２はスロット５０６の一部を成し、突出部５０４、５０
５は少なくとも一以上提供することができる。図５では
２個の突出部５０４、５０５を提供したカバーＣ５を図
示している突出部５０４、５０５は、光ファイバ整列領
域に設けられたＶ溝に配置されるベア光ファイバと接触
して、その上側を支持する役割を遂行する。ここで、カ
バーＣ５がベア光ファイバと接触する場合、突出部５０
４、５０５の延設方向は、ベア光ファイバの配列方向と
垂直となるようにする。
形態による光ファイバブロックアセンブリのカバー構造
を説明する。図５に示したように、カバーＣ５は平板型
であり、ガラス(glass)、石英(quartz)、またはシリコ
ン(silicon)材質で製造することができる。カバーＣ５
は、上面５０１(top surface)と底面５０２(bottom sur
face)を含み、突出部５０４、５０５が底面５０２の両
端にそれぞれ設けられている。突出部５０４、５０５は
直線状に延設されており、この突出部５０４、５０５間
にスロット５０６(slot)が形成される。また、底面５０
２はスロット５０６の一部を成し、突出部５０４、５０
５は少なくとも一以上提供することができる。図５では
２個の突出部５０４、５０５を提供したカバーＣ５を図
示している突出部５０４、５０５は、光ファイバ整列領
域に設けられたＶ溝に配置されるベア光ファイバと接触
して、その上側を支持する役割を遂行する。ここで、カ
バーＣ５がベア光ファイバと接触する場合、突出部５０
４、５０５の延設方向は、ベア光ファイバの配列方向と
垂直となるようにする。
【００１８】図６を参照して本発明の第２実施形態によ
る光ファイバブロックアセンブリのカバー構造を説明す
る。図６に示したように、カバーＣ６は平板型であり、
ガラス、石英、またはシリコン材質で製造することがで
きる。カバーＣ６は、上面６０１と底面６０２を含み、
底面６０２の両端及び中央には突出部６０４〜６０６が
設けられており、それぞれの突出部間にスロット６０
７、６０８が形成される。底面６０２はスロット６０
７、６０８の一部を成す。また、突出部は少なくとも一
つ以上設けることができる。図６では３個の突出部６０
４、６０５、６０６を等間隔で設けている。。
る光ファイバブロックアセンブリのカバー構造を説明す
る。図６に示したように、カバーＣ６は平板型であり、
ガラス、石英、またはシリコン材質で製造することがで
きる。カバーＣ６は、上面６０１と底面６０２を含み、
底面６０２の両端及び中央には突出部６０４〜６０６が
設けられており、それぞれの突出部間にスロット６０
７、６０８が形成される。底面６０２はスロット６０
７、６０８の一部を成す。また、突出部は少なくとも一
つ以上設けることができる。図６では３個の突出部６０
４、６０５、６０６を等間隔で設けている。。
【００１９】図５に示したカバーＣ５を利用した光ファ
イバブロック３０の接合構造を図７乃至図１０に基づい
て説明する。図７に示したように、平面導波路型光回路
と光ファイバを連結するためには光ファイバブロック３
０が不可欠であり、また、光ファイバブロックのＶ溝３
１０に設置される光ファイバを支持するためにはカバー
Ｃ５が必要である。光ファイバブロック３０は、ベア光
ファイバ(ＢＦ)を一列に設置整列させる多数個のＶ溝３
１０を有する光ファイバ整列領域３０１と、光ファイバ
整列領域３０１をより深くエッチングした応力減少深さ
領域３０２と、で構成される。光ファイバ整列領域３０
１にはリボン光ファイバのコーティングが剥がされたベ
ア光ファイバ(ＢＦ)が設置されており、応力減少深さ領
域３０２にはリボン光ファイバＦ２が設置されている。
図７に示した状態に接合された光ファイバは、ダイシン
グ及び研磨工程を通じて最終的に光ファイバ整列状態が
完成される。図７に示したＬ１はダイシング及び研磨行
程の基準になる垂直線を意味し、参照番号Ｌ２はダイシ
ングされ研磨されるための線を意味する。また、角度
(θ)は研磨角度を意味する。ダイシング及び研磨工程を
経た光ファイバ整列状態を図８乃至図１０に示す。
イバブロック３０の接合構造を図７乃至図１０に基づい
て説明する。図７に示したように、平面導波路型光回路
と光ファイバを連結するためには光ファイバブロック３
０が不可欠であり、また、光ファイバブロックのＶ溝３
１０に設置される光ファイバを支持するためにはカバー
Ｃ５が必要である。光ファイバブロック３０は、ベア光
ファイバ(ＢＦ)を一列に設置整列させる多数個のＶ溝３
１０を有する光ファイバ整列領域３０１と、光ファイバ
整列領域３０１をより深くエッチングした応力減少深さ
領域３０２と、で構成される。光ファイバ整列領域３０
１にはリボン光ファイバのコーティングが剥がされたベ
ア光ファイバ(ＢＦ)が設置されており、応力減少深さ領
域３０２にはリボン光ファイバＦ２が設置されている。
図７に示した状態に接合された光ファイバは、ダイシン
グ及び研磨工程を通じて最終的に光ファイバ整列状態が
完成される。図７に示したＬ１はダイシング及び研磨行
程の基準になる垂直線を意味し、参照番号Ｌ２はダイシ
ングされ研磨されるための線を意味する。また、角度
(θ)は研磨角度を意味する。ダイシング及び研磨工程を
経た光ファイバ整列状態を図８乃至図１０に示す。
【００２０】図８乃至図１０に示したように、所定の角
度にダイシングされ研磨されたカバーＣ５は、その先端
に位置する突出部が角度（θ）で研磨されて削除され
る。カバーＣ５はＶ溝３１０に設置されたベア光ファイ
バ(ＢＦ)と離隔された状態で固定される。即ち、ベア光
ファイバ(ＢＦ)とカバーＣ５の底面との間には隙間が存
在することになり、この隙間にはエポキシ樹脂(Ｂ)が充
填されて硬化される。従って、カバーＣ５の先端及び底
面５０２はベア光ファイバ(ＢＦ)と接しなくなり、この
部分にかかる応力が減少する。
度にダイシングされ研磨されたカバーＣ５は、その先端
に位置する突出部が角度（θ）で研磨されて削除され
る。カバーＣ５はＶ溝３１０に設置されたベア光ファイ
バ(ＢＦ)と離隔された状態で固定される。即ち、ベア光
ファイバ(ＢＦ)とカバーＣ５の底面との間には隙間が存
在することになり、この隙間にはエポキシ樹脂(Ｂ)が充
填されて硬化される。従って、カバーＣ５の先端及び底
面５０２はベア光ファイバ(ＢＦ)と接しなくなり、この
部分にかかる応力が減少する。
【００２１】図９に示したように、カバーＣ５と光ファ
イバブロック３０を利用して光ファイバを一列に固定す
ると、一つのベア光ファイバ(ＢＦ)はＶ溝３１０と２個
の接点Ｐ１、Ｐ２を形成し、カバーＣ５とはある程度離
隔された隙間ができる。ここで、図３と図９を比較して
みる。なお、上述したように、矢印の向きは応力の方向
を示し、矢印の長さは応力の強さを示す。本発明による
カバーを光ファイバ接合構造に採用すると、全体的な接
点強さが低減し、接点の個数も減少するようになる。た
だし、カバーＣ５の後端となる突出部５０４（図１０）
が位置するところではベア光ファイバ(ＢＦ)と３個の接
点で接するようになる。このように、本発明によるカバ
ーを接合構造に適用すると、カバーＣ５の先端及び底面
５０２とベア光ファイバ（ＢＦ）とが接しなくなるの
で、従来技術と比べて全体的な応力分布が非常に減少す
るようになる。即ち、カバーとベア光ファイバ間に発生
する応力分布を減少することができるようになる。カバ
ーとベア光ファイバとの隙間は約数μｍである。
イバブロック３０を利用して光ファイバを一列に固定す
ると、一つのベア光ファイバ(ＢＦ)はＶ溝３１０と２個
の接点Ｐ１、Ｐ２を形成し、カバーＣ５とはある程度離
隔された隙間ができる。ここで、図３と図９を比較して
みる。なお、上述したように、矢印の向きは応力の方向
を示し、矢印の長さは応力の強さを示す。本発明による
カバーを光ファイバ接合構造に採用すると、全体的な接
点強さが低減し、接点の個数も減少するようになる。た
だし、カバーＣ５の後端となる突出部５０４（図１０）
が位置するところではベア光ファイバ(ＢＦ)と３個の接
点で接するようになる。このように、本発明によるカバ
ーを接合構造に適用すると、カバーＣ５の先端及び底面
５０２とベア光ファイバ（ＢＦ）とが接しなくなるの
で、従来技術と比べて全体的な応力分布が非常に減少す
るようになる。即ち、カバーとベア光ファイバ間に発生
する応力分布を減少することができるようになる。カバ
ーとベア光ファイバとの隙間は約数μｍである。
【００２２】図１１は本発明の第３実施形態による光フ
ァイバブロックアセンブリの光ファイバブロック４０を
示した斜視図である。図１１に示したように、光ファイ
バブロック４０は、第１、２光ファイバ整列部分４２
１、４２２を含む光ファイバ整列領域４２と、この光フ
ァイバ整列領域４２から延長された位置に設けられる応
力減少深さ部分４４ａを含む応力減少深さ領域４４と、
からなる。第１、２光ファイバ整列部分４２１、４２
２、応力減少深さ部分４４ａはフォトマスク(図示せず)
とウェットエッチング工程によりシリコンウエハ上に形
成される。図１１に示した光ファイバブロック４０は４
芯リボン光ファイバを支持するためのブロックである。
ァイバブロックアセンブリの光ファイバブロック４０を
示した斜視図である。図１１に示したように、光ファイ
バブロック４０は、第１、２光ファイバ整列部分４２
１、４２２を含む光ファイバ整列領域４２と、この光フ
ァイバ整列領域４２から延長された位置に設けられる応
力減少深さ部分４４ａを含む応力減少深さ領域４４と、
からなる。第１、２光ファイバ整列部分４２１、４２
２、応力減少深さ部分４４ａはフォトマスク(図示せず)
とウェットエッチング工程によりシリコンウエハ上に形
成される。図１１に示した光ファイバブロック４０は４
芯リボン光ファイバを支持するためのブロックである。
【００２３】光ファイバ整列領域４２は、第１Ｖ溝４２
１ａを設けた第１光ファイバ整列部分４２１と、第２Ｖ
溝４２２ａを設けた第２光ファイバ整列部分４２２と、
から構成される。即ち、光ファイバ整列領域４２には、
４個の第１Ｖ溝４２１ａと、この第１Ｖ溝から延設され
た第２Ｖ溝４２２ａと、から構成されている。第１Ｖ溝
４２１ａのそれぞれは同一ピッチＰ１で構成されてお
り、第２Ｖ溝４２２ａのぞれぞれも同一ピッチＰ２で構
成されている。応力減少深さ部分４４ａはリボン光ファ
イバのコーティング厚さを考慮してより深くエッチング
された部分である。これは、第１、２Ｖ溝４２１ａ、４
２２ａにコーティングの剥がされたベア光ファイバが配
置され、応力減少深さ部分４４ａにはコーティングされ
たままのリボン光ファイバが配置されるからである。
１ａを設けた第１光ファイバ整列部分４２１と、第２Ｖ
溝４２２ａを設けた第２光ファイバ整列部分４２２と、
から構成される。即ち、光ファイバ整列領域４２には、
４個の第１Ｖ溝４２１ａと、この第１Ｖ溝から延設され
た第２Ｖ溝４２２ａと、から構成されている。第１Ｖ溝
４２１ａのそれぞれは同一ピッチＰ１で構成されてお
り、第２Ｖ溝４２２ａのぞれぞれも同一ピッチＰ２で構
成されている。応力減少深さ部分４４ａはリボン光ファ
イバのコーティング厚さを考慮してより深くエッチング
された部分である。これは、第１、２Ｖ溝４２１ａ、４
２２ａにコーティングの剥がされたベア光ファイバが配
置され、応力減少深さ部分４４ａにはコーティングされ
たままのリボン光ファイバが配置されるからである。
【００２４】第１Ｖ溝４２１ａは所定の幅で構成されて
おり、この第１Ｖ溝４２１ａの幅は第２Ｖ溝４２２ａの
幅よりも広いので、ここに設置されるベア光ファイバの
外周面は第１Ｖ溝４２１ａと接触しない。この時、第１
Ｖ溝４２１ａは先端側に位置し、第２Ｖ溝４２２ａは応
力減少深さ領域４４側に位置する。
おり、この第１Ｖ溝４２１ａの幅は第２Ｖ溝４２２ａの
幅よりも広いので、ここに設置されるベア光ファイバの
外周面は第１Ｖ溝４２１ａと接触しない。この時、第１
Ｖ溝４２１ａは先端側に位置し、第２Ｖ溝４２２ａは応
力減少深さ領域４４側に位置する。
【００２５】図１２、図１３に示したように、第１、２
Ｖ溝４２１ａ、４２２ａにベア光ファイバ（ＢＦ）を設
置した状態で、エポキシを注入してガラスカバー５０を
固定すると、ベア光ファイバ（ＢＦ）の外周面は、第１
Ｖ溝４２１ａとある程度離隔された距離を維持し、ガラ
スカバー５０と接触する。一方、ベア光ファイバ（Ｂ
Ｆ）は第２Ｖ溝４２２ａと接触した状態であり、ガラス
カバー５０とも接触した状態である。即ち、本発明によ
る光ファイバブロック４０は、第１Ｖ溝４２１ａを設け
てベア光ファイバの外周面と接触しように具現している
ので、この部分の接点をなくすことができ、応力集中を
最小化できるようになる。
Ｖ溝４２１ａ、４２２ａにベア光ファイバ（ＢＦ）を設
置した状態で、エポキシを注入してガラスカバー５０を
固定すると、ベア光ファイバ（ＢＦ）の外周面は、第１
Ｖ溝４２１ａとある程度離隔された距離を維持し、ガラ
スカバー５０と接触する。一方、ベア光ファイバ（Ｂ
Ｆ）は第２Ｖ溝４２２ａと接触した状態であり、ガラス
カバー５０とも接触した状態である。即ち、本発明によ
る光ファイバブロック４０は、第１Ｖ溝４２１ａを設け
てベア光ファイバの外周面と接触しように具現している
ので、この部分の接点をなくすことができ、応力集中を
最小化できるようになる。
【００２６】一方、本発明の詳細な説明では具体的な実
施形態に関して説明したが、本発明の範囲から外れない
限り各種変更ができることは通常の知識を有した者であ
れば自明であるだろう。本発明の光ファイバブロックで
は、第１Ｖ溝を光ファイバ整列領域の先端側に配置し、
第２Ｖ溝を光ファイバ整列領域の後端側に配置する構成
とした。しかし、本発明は、これに限定されるものでは
なく、例えば、第１Ｖ溝を後端側、即ち応力減少深さ部
分側に配置し、第２Ｖ溝を先端側に配置することもでき
る。また、本発明の第１Ｖ溝のように、ベア光ファイバ
が接触しないＶ溝の所定長さを、その長さ方向に沿って
調整した多数個のＶ溝を設けることもできる。
施形態に関して説明したが、本発明の範囲から外れない
限り各種変更ができることは通常の知識を有した者であ
れば自明であるだろう。本発明の光ファイバブロックで
は、第１Ｖ溝を光ファイバ整列領域の先端側に配置し、
第２Ｖ溝を光ファイバ整列領域の後端側に配置する構成
とした。しかし、本発明は、これに限定されるものでは
なく、例えば、第１Ｖ溝を後端側、即ち応力減少深さ部
分側に配置し、第２Ｖ溝を先端側に配置することもでき
る。また、本発明の第１Ｖ溝のように、ベア光ファイバ
が接触しないＶ溝の所定長さを、その長さ方向に沿って
調整した多数個のＶ溝を設けることもできる。
【図１】 従来の平面導波路型光回路とそれぞれの入出
力光ファイバとを接合するために、入出力光ファイバブ
ロックをそれぞれ使用した状態を示す斜視図。
力光ファイバとを接合するために、入出力光ファイバブ
ロックをそれぞれ使用した状態を示す斜視図。
【図２】 従来の一実施形態による光ファイバブロック
とカバーにより支持された光ファイバの接合状態を示す
斜視図。
とカバーにより支持された光ファイバの接合状態を示す
斜視図。
【図３】 図２のＡ方向から見た正面図と、その一部を
拡大して示した図。
拡大して示した図。
【図４】 図２のＢ方向から見た側面図。
【図５】 本発明の望ましい第１実施形態による光ファ
イバブロックアセンブリのカバーを拡大して示した斜視
図。
イバブロックアセンブリのカバーを拡大して示した斜視
図。
【図６】 本発明の望ましい第２実施形態による光ファ
イバブロックアセンブリのカバーを拡大して示した斜視
図。
イバブロックアセンブリのカバーを拡大して示した斜視
図。
【図７】 本発明の望ましい第１実施形態による研磨工
程前のカバーと光ファイバブロックにより支持された光
ファイバを示す斜視図。
程前のカバーと光ファイバブロックにより支持された光
ファイバを示す斜視図。
【図８】 本発明の望ましい第１実施形態による研磨工
程後のカバーと光ファイバブロックにより支持された光
ファイバを示す斜視図。
程後のカバーと光ファイバブロックにより支持された光
ファイバを示す斜視図。
【図９】 図８のＡ方向から見た正面図と、その一部を
拡大して示した図。
拡大して示した図。
【図１０】 図８のＢ方向から見た側面図。
【図１１】 本発明の望ましい第３実施形態による光フ
ァイバブロックアセンブリの光ファイバブロックを拡大
して示した斜視図。
ァイバブロックアセンブリの光ファイバブロックを拡大
して示した斜視図。
【図１２】 本発明の望ましい第３実施形態による光フ
ァイバブロックアセンブリの光ファイバブロックを利用
してリボン光ファイバを固定した状態を拡大して示した
斜視図。
ァイバブロックアセンブリの光ファイバブロックを利用
してリボン光ファイバを固定した状態を拡大して示した
斜視図。
【図１３】 図１２のラインＸ−Ｘの断面図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 李 昇浣
大韓民国京畿道水原市八達区靈通洞928番
地
Ｆターム(参考） 2H036 JA01 LA03 LA07
Claims (20)
- 【請求項１】 カバーを利用して応力集中を最小化する
光ファイバブロックアセンブリであって、 光ファイバを受ける少なくとも一以上のＶ溝を有する光
ファイバブロックと、前記光ファイバと光導波路素子を
カップリングする光ファイバブロックに接合されるカバ
ーと、を備え、 前記カバーが、上面及び底面を持つ平板部と、前記Ｖ溝
に設置される光ファイバに対して垂直方向に延設され、
前記底面の所定位置に設けられる少なくとも一以上の突
出部と、前記突出部と前記底面によって構成され、接着
剤が充填されるスロットと、からなることを特徴とする
光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項２】 前記カバーが前記光ファイバブロックに
接合された場合、前記突出部は前記光ファイバと接触し
て接点を形成する請求項１記載の光ファイバブロックア
センブリ。 - 【請求項３】 前記カバーが前記光ファイバブロックに
接合された場合、前記底面は前記光ファイバブロックか
ら離隔されて隙間を提供する請求項１記載の光ファイバ
ブロックアセンブリ。 - 【請求項４】 前記カバーが前記光ファイバブロックに
接合された場合、前記スロットは光ファイバブロックと
の間に隙間を提供する請求項１記載の光ファイバブロッ
クアセンブリ。 - 【請求項５】 前記カバーが前記光ファイバブロックに
接合された場合、前記スロットは光ファイバブロックの
Ｖ溝に配置された前記光ファイバとの間に隙間を提供す
る請求項１記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項６】 前記カバーはガラス材質である請求項１
記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項７】 前記カバーはシリコン材質である請求項
１記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項８】 前記カバーは石英材質である請求項１記
載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項９】 平面導波路型光回路と光ファイバを連結
する接合装置において、 (ａ) 少なくとも一以上の光ファイバをＶ溝に配列させ
る光ファイバブロックと、 (ｂ) 前記配列された光ファイバに対して垂直方向に延
設される少なくとも一以上の突出部を有し、前記突出部
によってスロットが形成され、接着剤を利用して前記光
ファイバブロックに接合されるカバーと、からなること
を特徴とする接合装置。 - 【請求項１０】 前記カバーはガラス材質である請求項
９記載の接合装置。 - 【請求項１１】 前記カバーはシリコン材質である請求
項９記載の接合装置。 - 【請求項１２】 前記カバーは石英材質である請求項９
記載の接合装置。 - 【請求項１３】 一以上の光ファイバを受ける光ファイ
バ整列領域と、前記光ファイバ整列領域から延長してエ
ッチングされ、光ファイバのコーティング厚さにより発
生する応力を減少する応力減少深さ領域と、から構成さ
れる光ファイバブロックを利用して応力集中を最小化す
る光ファイバブロックアセンブリであって、 前記光ファイバ整列領域が、 (ａ)設置されるベア光ファイバの外周面と接触しない幅
の第１Ｖ溝を並べて配設した第１光ファイバ整列部分
と、 (ｂ)設置されるベア光ファイバの外周面と接触する前記
第１Ｖ溝とは相異なる幅の第２Ｖ溝を前記第１Ｖ溝から
延長して配設した第２光ファイバ整列部分と、からなる
ことを特徴とする光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項１４】 前記第１Ｖ溝間のピッチが同一である
請求項１３記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項１５】 前記第２Ｖ溝間のピッチが同一である
請求項１３記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項１６】 前記第１Ｖ溝間のピッチは第２Ｖ溝間
のピッチよりも小さい請求項１３記載の光ファイバブロ
ックアセンブリ。 - 【請求項１７】 上面と底面を持つ平板部と、前記第１
及び第２Ｖ溝に設置される光ファイバに対して垂直方向
に延設され、前記底面の所定位置に設けられる少なくと
も一以上の突出部と、からなる光ファイバブロックに接
合されるカバーを、さらに備える請求項１３記載の光フ
ァイバブロックアセンブリ。 - 【請求項１８】 前記カバーはガラス材質である請求項
１７記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項１９】 前記カバーはシリコン材質である請求
項１７記載の光ファイバブロックアセンブリ。 - 【請求項２０】 前記カバーは石英材質である請求項１
７記載の光ファイバブロックアセンブリ。
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|---|---|---|---|
| KR1020010067761A KR20030037285A (ko) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 응력 집중을 최소화한 광섬유 블럭용 글래스 커버 및 이를채용한 접합 장치 |
| KR2001-67761 | 2001-11-01 | ||
| KR1020010085796A KR20030055729A (ko) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 응력 집중을 최소화한 광섬유 블럭 |
| KR2001-85796 | 2001-12-27 |
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|---|---|
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002316230A Expired - Fee Related JP3881611B2 (ja) | 2001-11-01 | 2002-10-30 | 応力集中を最小化する光ファイバブロックアセンブリ及びこれを採用した接合装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1308760B1 (ja) |
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| DE (1) | DE60213345T2 (ja) |
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| DE10248924A1 (de) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | C. & E. Fein Gmbh & Co Kg | Elektrowerkzeug |
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| US7197224B2 (en) * | 2003-07-24 | 2007-03-27 | Reflex Photonics Inc. | Optical ferrule |
| WO2005098497A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 光素子結合構造体及び光ファイバー構造体 |
| US8447157B2 (en) * | 2005-06-24 | 2013-05-21 | 3M Innovative Properties Company | Optical device with cantilevered fiber array and method |
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| US20160274318A1 (en) | 2012-03-05 | 2016-09-22 | Nanoprecision Products, Inc. | Optical bench subassembly having integrated photonic device |
| CN104412143B (zh) | 2012-04-11 | 2018-01-12 | 纳米精密产品股份有限公司 | 具有弯曲外部对准表面的光纤连接器套箍 |
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| US9482818B2 (en) | 2015-02-23 | 2016-11-01 | Cisco Technology, Inc. | Optically coupling waveguides |
| US9651747B1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-05-16 | International Business Machines Corporation | Fiber pigtail assembly with integrated lid enabling optical fiber mobility |
| CN206114965U (zh) * | 2016-10-27 | 2017-04-19 | 上海坤腾光电科技有限公司 | 一种具有高可靠度的光纤阵列 |
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| US11194107B2 (en) * | 2019-08-20 | 2021-12-07 | Corning Incorporated | High-density FAUs and optical interconnection devices employing small diameter low attenuation optical fiber |
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